Расчет нагрузок – ., ,

РТМ 36.18.32.4-92 «Указания по расчету электрических нагрузок»

Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭ

files.stroyinf.ru

Расчет нагрузок по РТМ 36.18.32.4-92 (программа)

Расчет электрических нагрузок одна из основных задач инженера-проектировщика. В этой статье мне хотелось бы рассказать про расчет электрических нагрузок промышленных установок. При расчете нагрузок промышленных объектов следует учитывать некоторые особенности.

Расчет выполняется по РТМ 36.18.32.4-92 (Указания по расчету электрических нагрузок).
Данный метод расчета не распространяется на электроприемники с резкопеременным графиком нагрузки, промышленный электрический транспорт, жилые и общественные здания, а также на электроприемники, с известным графиком нагрузки.

При расчете используются следующие определения:

Установленная мощность одного ЭП (рн) – мощность электроприемника по паспорту.

Групповая установленная активная мощность (Pн) – сумма установленных мощностей всех электроприемников силового щита.

Реактивная мощность одного ЭП (qн) – реактивная мощность одного электроприемника при номинальной активной мощности.

Групповая реактивная мощность (Qн) – алгебраическая сумма реактивных мощностей всех электроприемников силового щита.

Коэффициент использования отдельного электроприемника (ки)  или группы ЭП (Ки) – отношение средней активной мощности отдельного ЭП (рс) или группы ЭП (Рс) за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению (рн или Рн).

Эффективное число электроприемников (nэ) – это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности ЭП.

Расчетная активная (Рр) и реактивная (Qр) мощность – это такая мощность, которая соответствует такой токовой нагрузке (Iр) и эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.

Коэффициент расчетной мощности (Кр) – отношение расчетной активной мощности (Рр) к значению (КиРн) группы ЭП.

Последовательность расчета электрических нагрузок промышленного объекта.

Для начала предлагаю скачать программу с готовыми таблицами и формулами, выполненными по форме Ф636-92. Для исключения случайного удаления формул, ячейки с формулами защищены от редактирования.

Чтобы получить программу, зайдите на страницу МОИ ПРОГРАММЫ.

В архиве кроме программы найдете также РТМ 36.18.32.4-92.doc и М788-1069.xls (Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок).

Данная программа позволяет рассчитывать электрические нагрузки электроустановок до 1000В. Для наглядности, ячейки, которые имеют функциональную связь, выделены одинаковым цветом.

Внешний вид таблицы для расчета ВРУ по РТМ 36.18.32.4-92

Первая таблица выполнена для вводно-распределительного устройства (ВРУ) или ГРЩ. В эту таблицу заносится информация по распределительным щитам, щитам рабочего и аварийного освещения, а также одиночные электроприемники подключаемые непосредственно от ВРУ. Сюда вносим суммарную установленную мощность щита (Pн), групповой коэффициент использования (Ки) и общий коэффициент мощности силового щита. Мощность вносить только трехфазную. При наличии однофазных электроприемников, их следует привести к эквивалентной трехфазной мощности.

Если группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, то эквивалентная трехфазная мощность будет равна сумме всех однофазных приемников. В противном случае эквивалентную трехфазную мощность следуем принимать по наиболее загруженной фазе умноженной на три (Рэкв=3Ра или 3Рb или 3Рc).

Расчет неравномерности загрузки фаз

Расчет нагрузок распределительных щитов производится в таблицах ЩС1-ЩС7. Думаю достаточно 7 таблиц для распределительных щитов.

Внешний вид таблицы для расчета ЩС по РТМ 36.18.32.4-92

При расчете распределительных силовых щитов, в таблицы вносятся также все трехфазные ЭП. Однофазные ЭП приводятся к эквивалентной трехфазной мощности. При наличии однотипных приемников с одинаковой мощностью, коэффициентом использования и коэффициентом мощностью, они объединяются в группы. После заполнения всех ЭП, необходимо выбрать из таблицы 1 коэффициент расчетной нагрузки в зависимости от эффективного числа электроприемников (nэ) и группового коэффициента использования (Ки).

Коэффициент расчетной нагрузки для ВРУ выбирается по таблице 2.

При необходимости следует выполнить компенсацию реактивной мощности. Как рассчитать мощность конденсаторной установки я уже писал. После этого необходимо пересчитать расчетный ток ВРУ с учетом компенсации реактивной мощности. Для этого в ячейку вместо

(Qр) нужно записать значение реактивной мощности: Q=Qр- Qконд.установки. В итоге получим (Iр) с учетом компенсации реактивной мощности.

В программе еще можно рассчитать ток однофазного ЭП.

В принципе, если на ВРУ записывать расчетную мощность (Рр) щитов и групповой коэффициент использования (Ки) взять 1, то получим тот же результат.

По расчету общественных зданий будет посвящен отдельный пост. Там есть некоторые особенности.

Советую подписаться на новые статьи, чтобы узнать об этом как можно раньше.

Расчетная мощность любой группы электроприемников не может быть меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы.

Также посмотрите мою статью : Определение условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными ЭП

Условия получения программы смотрите на странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Доработанная программа выглядит так:

Советую почитать:

220blog.ru

5.6 Рекомендации по выбору метода расчета электрических нагрузок

Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов и наличием исходных данных. При проведении укрупненных расчетов пользуются методами, базирующими на данных о суммарной установленной мощности отдельных групп приемников (подразделения, цеха и т.п.). Методы, основанные на использовании данных о единичных приемниках, относятся к наиболее точным.

Из анализа рассмотренных различных методов определения расчетных нагрузок можно сделать следующие выводы:

— определение расчетных нагрузок отдельных электроприемников напряжением до 1 кВ рекомендуется по коэффициенту использования.

— для определения расчетных нагрузок по отдельным группам электроприемников и узлам нагрузки напряжением до 1 кВ в цеховых сетях, при наличии исходной информации, следует использовать метод упорядоченных диаграмм.

— для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с шин цеховых ТП до высшего уровня СЭС) следует использовать методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки или расчетному коэффициенту (при наличии исходных данных).

— При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по номинальной мощности и коэффициенту спроса. В частных случаях применяется метод по удельным показателям потребления электроэнергии.

5.7 Расчет электрических нагрузок на различных уровнях сэс

Определение электрических нагрузок при проектировании системы электроснабжения объекта выполняют для характерных мест присоединения приемников электроэнергии (уровней СЭС). При этом отдельно рассматриваются сети до 1 кВ и сети выше 1 кВ. Обобщенная электрическая схема СЭС предприятия приведена на рисунке 5.1. На схеме цифрами обозначены уровни, для которых рассмотрены методики расчета электрических нагрузок.

Рассмотрим более подробно расчет электрических нагрузок на различных уровнях СЭС.

— Первый уровень

За расчетную нагрузку, создаваемую отдельными ЭП напряжением до 1 кВ, принимается средняя мощность. Все ЭП приводятся к длительному режиму (ПВ=1).

Расчетные нагрузки на данном уровне для отдельных ЭП определяются по формулам (5.1 ÷ 5.6).

Расчетные нагрузки, определенные на данном уровне необходимы для выбора: сечения радиальных или магистральных линий, питающих ЭП; коммутационных и защитных аппаратов.

— Второй уровень

Расчетную нагрузку, создаваемую группой ЭП напряжением до 1 кВ, определяют по номинальной мощности и средневзвешенному коэффициенту использования для данной группы.

Расчетные нагрузки на данном уровне для группы ЭП определяются по формулам (5.7 ÷ 5.12).

По расчетным нагрузкам группы ЭП выбираются: сечения распределительных шинопроводов; силовые пункты; сечения линий электропередачи (проводов, кабелей), питающих силовые пункты; коммутационные и защитные аппараты узла нагрузки.

Рисунок 5.1 Упрощенная схема характерных мест определения расчетных нагрузок в системе электроснабжения промышленного предприятия

Третий уровень

Расчет силовых нагрузок, создаваемых группой ЭП напряжением до 1 кВ на шинах цеховых ТП или силовых пунктов, питающих данное подразделение (цех), производится:

— по номинальной мощности и расчетному коэффициенту, при наличии исходных данных отдельных ЭП;

— по номинальной мощности и коэффициенту спроса, при известной установленной мощности подразделения в целом.

Подробно данные методы расчета электрических нагрузок изложены в разделе 5.1.

Расчетные нагрузки на данном уровне для группы ЭП по номинальной мощности и расчетному коэффициенту определяются по формулам (5.17 ÷ 5.24), а по номинальной мощности и коэффициенту спроса — по формулам (5.13 ÷ 5.16).

Нельзя забывать и о расчетной осветительной нагрузке подразделения, которую необходимо суммировать с расчетной силовой нагрузкой подразделения в целом. Методика расчета осветительной нагрузки изложена ранее, а расчетные значения определяются по формулам (5.44 ÷ 5.48)

Таким образом, расчетные нагрузки подразделения в целом определяются по формулам:

— активная мощность

, (5.50)

где – расчетное значение активной мощности цеха на стороне низшего напряжения, кВт; — расчетное значение активной мощности силовой нагрузки цеха, кВт; — расчетное значения активной мощности осветительной нагрузки цеха, кВт;

— реактивная мощность

, (5.51)

где – расчетное значение реактивной мощности цеха на стороне низшего напряжения, кВ·Ар; — расчетное значение реактивной мощности силовой нагрузки цеха, кВ·Ар; — расчетное значение реактивной мощности осветительной нагрузки цеха, кВ·Ар;

— полная мощность

, (5.52)

где — расчетное значение полной мощности цеха на стороне низшего напряжения, кВ·А;

— расчетный ток

, (5.53)

где — расчетное значение тока узла нагрузки, А; — номинальное напряжение узла нагрузки, кВ.

Расчетные нагрузки подразделения в целом необходимы для выбора: сечения линий электропередачи, питающих подразделение в целом; силовых пунктов и трансформаторов цеховых ТП; сечения шин РУ низшего напряжения цеховых СП или ТП; коммутационных и защитных аппаратов; устройств релейной защиты и автоматики.

Четвертый уровень

Расчетные значения нагрузок на стороне высшего напряжения силовых трансформаторов цеховых ТП определяют с учетом потерь мощности в трансформаторах по следующим выражениям:

— активная мощность

, (5.54)

где _. — расчетное значение активной мощности, потребляемой цехом на стороне высшего напряжения питающего трансформатора, кВт; — расчетное значение активной мощности, потребляемой цехом на стороне низшего напряжения питающего трансформатора, кВт; — потери активной мощности в цеховом трансформаторе, кВт;

— реактивная мощность

, (5.55)

где – расчетное значение реактивной мощности, потребляемой цехом на стороне высшего напряжения, кВ·Ар; — расчетное значение реактивной мощности, потребляемой цехом на стороне низшего напряжения питающего трансформатора, кВ·Ар; – потери реактивной мощности в цеховом трансформаторе, кВ·Ар;

— полная мощность

, (5.56)

где – расчетное значение полной мощности потребляемой на стороне высшего напряжения цеховой ТП, кВ·А;

— расчетный ток

, (5.57)

где — расчетное значение тока линии питающей цеховую ТП, А;

–номинальное напряжение линии питающей цеховую ТП, кВ.

Так как тип силового трансформатора еще неизвестен, можно принимать

= 0.02 , кВт; = 0.1 , кВ·Ар.

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают: сечение линии, питающие цеховые ТП; коммутационную и защитную аппаратуру; устройства релейной защиты и автоматики этих линий.

Пятый уровень

Расчетные значения нагрузок на шинах РП 6; 10 кВ определяют по активным и реактивным нагрузкам потребителей, питающихся от шин данного РП, с учетом коэффициента одновременности максимумов нагрузки цехов и силовой нагрузки напряжением выше 1 кВ, подключенной к шинам РП.

Дополнительно необходимо учитывать потери мощности в компенсирующих устройствах, подключенных к шинам РП.

Расчетные значения нагрузок определяются по формулам:

— расчетное значение активной мощности

, (5.58)

где – расчетное значение активной мощности на шинах РП, с учетом всех подключенных нагрузок, кВт; ∑_.– суммарная расчетная активная мощность на стороне высшего напряжения цеховых ТП, питающихся от шин данного РП, кВт; – суммарная расчетная активная мощность силовых приемников напряжением выше 1кВ, питающихся от шин РП, кВт; _. – коэффициент одновременности максимумов активной мощности в рассматриваемом узле потребления и зависит от средневзвешенного коэффициента использования группы ЭП и числа присоединений к сборным шинам РП (справочная величина) [4]; _. — потери активной мощности в компенсирующих устройствах, подключенных к шинам РП, кВт;

— расчетное значение реактивной мощности при известном коэффициенте одновременности максимумов реактивной мощности в рассматриваемом узле потребления

, (5.59)

где – расчетная реактивная мощность на шинах РП, с учетом всех подключенных нагрузок, кВ·Ар; ∑ – суммарное расчетное значение реактивной мощности на стороне высшего напряжения цеховых ТП, питающихся от шин данного РП, кВ·Ар; ∑ – суммарная расчетная реактивная мощность силовых приемников напряжения выше 1кВ, питающихся от шин РП, кВ·Ар; — коэффициент одновременности максимумов реактивной мощности в рассматриваемом узле потребления; — потери реактивной мощности в компенсирующих устройствах, подключенных к шинам РП, кВ·Ар;

— расчетное значение реактивной мощности при неизвестном коэффициенте одновременности максимумов реактивной мощности

, (5.60)

где — расчетное значение активной мощности на шинах РП, кВт; – средневзвешенный коэффициент реактивной мощности, соответствующий средневзвешенному нагрузки РП;

— расчетное значение полной мощности

, (5.61)

где – расчетное значение полной мощности на шинах РП, кВ·А;

— расчетное значение тока линий, питающих РП

, (5.62)

где – расчетное значение тока линий, питающих РП, А;

–номинальное напряжение на шинах РП, кВ.

По полученным значениям нагрузок выбирают: шинные конструкции РП; сечение линии, питающих РП; коммутационную и защитную аппаратуру; устройства релейной защиты и автоматики электроустановки.

Шестой уровень

Расчетные значения нагрузок на шинах НН ППЭ определяются по расчетным значениям мощности всех отходящих от секции шин линий и силовой нагрузки напряжением выше 1 кВ, подключенной к секции шин, с учетом коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки, в данном узле питания. Также необходимо учитывать расчетную мощность осветительной нагрузки территории предприятия и потери активной мощности в компенсирующих устройствах, подключены к данному узлу нагрузки.

Расчетные значения нагрузок на данном уровне определяются по формулам:

— расчетные значения активной мощности

, (5.63)

где – расчетное значение активной мощности потребляемой, питающих от шин НН ППЭ, кВт; ∑ – суммарное значение активных расчетных мощностей всех отходящих от шин ППЭ линий, кВт; – коэффициент одновременности максимумов силовой нагрузки в рассматриваемом узле потребления; — расчетное значение активной мощности осветительной нагрузки территории предприятия, кВт; — потери активной мощности в компенсирующих устройствах, подключенных к шинам РП, кВт;

— расчетные значения реактивной мощности

, (5.64)

где – расчетное значение реактивной мощности потребляемой от шин НН ППЭ, кВ·Ар; — потери реактивной мощности в компенсирующих устройствах, подключенных к шинам ППЭ, кВт;

— расчетные значения полной мощности

(5.65)

где – расчетное значение полной мощности, потребляемой от шин НН ППЭ, кВ·А;

— расчетные значения тока

(5.66)

где – расчетное значение тока питающих от шин НН ППЭ линий, А. – номинальное напряжение на шинах РУ НН ППЭ, кВ.

При определении расчетных нагрузок на шинах РП и шинах НН распределительного устройства ППЭ, значение коэффициента одновременности максимумов силовой нагрузки, определяют по [4] в зависимости от значения средневзвешенного коэффициента использования и числа присоединений, рассматриваемого узла нагрузки. Как правило, коэффициент одновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников, принимается равным от 0,85 до 1,0 в зависимости от места нахождения данного узла в системе электроснабжения предприятия.

Расчетные значения осветительных нагрузок территории предприятия определяются по аналогии с формулой (5.3; 5.4) настоящего пособия.

По полученным расчетным значениям нагрузок выбирают мощность силовых трансформаторов ППЭ, сечение токоведущих частей, коммутационную и защитную аппаратуру распределительного устройства НН ППЭ предприятия.

Седьмой уровень

Расчетные значения нагрузок на стороне ВН ППЭ определяют по расчетным значениям нагрузок на шинах РУ НН ППЭ с учетом потерь в силовых трансформаторах ППЭ.

— Расчетное значение активной мощности

, (5.67)

где – расчетное значение активной мощности на стороне ВН ППЭ, кВт; – потери активной мощности в силовом трансформаторе ППЭ, кВт.

— Расчетное значение реактивной мощности

, (5.68)

где – расчетное значение реактивной мощности на стороне ВН ППЭ, кВ·Ар; – потери реактивной мощности в силовом трансформаторе ППЭ, кВ·Ар.

Потери активной и реактивной мощностей в трансформаторе приближенно можно определить по аналогии с потерями в цеховых трансформаторах.

— Расчетное значение полной мощности

, (5.69)

где – расчетное значение полной мощности, на стороне ВН ППЭ, кВ·А.

— Расчетные значения тока

, (5.70)

где – расчетное значение тока, линий питающих ППЭ предприятия от источника питания, А. – номинальное напряжение системы питания, кВ.

По полученным расчетным значениям нагрузок системы питания выбирают сечение линий, питающих ППЭ, коммутационную и защитную аппаратуру устройства ВН ППЭ предприятия.

После предварительного расчета электрических нагрузок на всех уровнях СЭС объекта производят расчет мощностей компенсирующих устройств и определяют места их размещения.

Далее необходимо произвести корректировку значений расчетных нагрузок на всех уровнях СЭС с учетом мощности компенсирующих устройств, установленных в данном узле нагрузки, уточненных значений потерь мощности в трансформаторах и потерь мощности в компенсирующих устройствах.

61

studfile.net

Метод расчета электрических нагрузок по номинальной мощности и коэффициенту спроса

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80

8,00 6,22 4,05 3,24 2,84 2,64 2,49 2,37 2,27 2,18 2,11 2,04 1,99 1,94 1,89 1,85 1,81 1,78 1,75 1,72 1,6 1,51 1,44 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,16

5,33 4,33 2,89 2,35 2,09 1,96 1,86 1,78 1,71 1,65 1,61 1,56 1,52 1,49 1,46 1,43 1,41 1,39 1,36 1,35 1,27 1,21 1,26 1,13 1,1 1,07 1,03 1,0 1,0

4,00 3,39 2,31 1,91 1,72 1,62 1,54 1,48 1,43 1,39 1,35 1,32 1,29 1,27 1,25 1,23 1,21 1,19 1,17 1,16 1,1 1,05 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2,67 2,45 1,74 1,47 1,35 1,28 1,23 1,19 1,16 1,13 1,1 1,08 1,06 1,05 1,03 1,02 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

2,00 1,98 1,45 1,25 1,16 1,14 1,12 1,1 1,09 1,07 1,06 1,05 1,04 1,02 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,6 1,6 1,34 1,21 1,16 1,13 1,1 1,08 1,07 1,05 1,04 1,03 1,01 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,33 1,33 1,22 1,12 1,08 1,06 1,04 1,02 1,01 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,14 1,14 1,14 1,06 1,03 1,01 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

studfile.net

Пособие к «Указаниям по расчету электрических нагрузок»

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ,
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ
ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ

ПОСОБИЕ
К «УКАЗАНИЯМ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК»

(вторая редакция)

Главный инженер института

А. Г. Смирнов

Начальник технического

отдела

А. А. Шалыгин

Зав. лабораторией

Б. Д. Жохов

Главный инженер проекта

Л. Б. Годгельф

Москва 1993 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Расчет электрических нагрузок — наиболее ответственный расчет, выполняемый при проектировании системы электроснабжения каждого предприятия любой отрасли народного хозяйства. Результаты расчета в значительной степени определяют размеры капитальных вложений в энергетическое строительство. Расчеты электрических нагрузок выполняются практически всеми проектными организациями страны.

В целях упорядочивания методов расчета электрических нагрузок в 1968 г. были введены в действие «Указания по определению электрических нагрузок в промышленных установках», разработанные специальной комиссией по электрическим нагрузкам при ЦЕНТОЭП совместно с институтом Тяжпромэлектропроект и утвержденные Союзглавэнерго при Госплане СССР. В этих Указаниях были впервые в мире реализованы научные исследования в области вероятностных методов формирования электрических нагрузок и предложены инженерные методы их расчета. В последующие годы в стране проводились работы по совершенствованию расчетов электрических нагрузок. При этом практически во всех работах производились попытки уточнения расчетного значения коэффициента максимума К_М. В институте Тяжпромэлектропроект был проведен ряд научно-технических советов по вопросу расчета электрических нагрузок с привлечением ведущих научно-исследовательских и проектных институтов, высших учебных заведений.

В результате комплекса научно-исследовательских работ, проведенных институтом Тяжпромэлектропроект, установлено, что, основной причиной завышения расчетных электрических нагрузок является завышение средней расчетной нагрузки.

Были выполнены обследования электропотребления заводов черной металлургии в 1986 г. и введен в действие технический циркуляр ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 354-86 от 17 апреля 1986 г., позволивший в значительной степени сблизить расчетные и фактические электрические нагрузки на шинах цеховых и главных понижающих подстанций на предприятиях черной металлургии. Этой же цели была посвящена научно-исследовательская работа, выполненная в институте Тяжпромэлектропроект в 1988 г. Разработка была положена в основу «Указаний по расчету электрических нагрузок» (шифр М788-1068), введенных техническим циркуляром ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 358-90 в опытно-промышленное внедрение сроком на 3 года. За прошедшее время были получены замечания к Указаниям от подразделений ВНИПИ Тяжпромэлектропроект и от ряда электротехнических отделов технологических ГИПРО. Анализ полученных замечаний, а также разработка программы автоматизированного расчета электрических нагрузок на ПЭВМ вызвали необходимость внесения ряда корректив в Указания 1990 г. Откорректированная редакция Указаний (РТМ 36.18.32.4-92) вводится в действие с 1 января 1993 г. Она была опубликована в издаваемых институтом Тяжпромэлектропроект «Инструктивных и информационных материалах по проектированию электроустановок» № 7-8 за 1992 г. В Указания были внесены следующие основные изменения.

1. Эффективное число электроприемников n_э рекомендуется определять по выражению

.

При значительном числе электроприемников (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию) эффективное число электроприемников можно определять по упрощенному выражению

.

2. Внесены соответствующие изменения в расчетный формуляр (форма Ф636-92), который принят единым независимо от способа определения n_э. В формуляре произведение К_иР_н представлено не как средняя нагрузка, каковой оно не является, а как промежуточная расчетная величина.

3. Пункт 3.9 Указаний дополнен требованием, что расчетная мощность любой группы ЭП не может быть меньше номинальной мощности наиболее мощного ЭП группы. Требование введено с целью исключить случаи, когда сечение кабеля к индивидуальному ЭП, выбираемое по номинальной мощности, оказывается больше сечения кабеля питающей сети.

4. Откорректированы значения коэффициентов одновременности К_о (табл. 3) приближением их к значениям, полученным при статистической обработке результатов обследований. Основанием для корректировки послужил анализ расчетного и фактического электропотребления на шинах 6-10 кВ распределительных и главных понижающих подстанций промышленных предприятий.

5. Скорректировано выражение для определения годового расхода электроэнергии, так как при определении расхода электроэнергии следует использовать не верхнюю границу возможных значений, а наиболее вероятное значение максимальной нагрузки.

6. Выполнена увязка с «Указаниями по расчету средств КРМ в сетях общего назначения промышленных предприятий». Техническим циркуляром ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 359-92 было рекомендовано внести соответствующие коррективы и в выпущенное в 1990 г. Пособие, и в целях ускорения внедрения усовершенствованного метода расчета нагрузок институт Тяжпромэлектропроект разработал вторую редакцию Пособия, в котором даны примеры расчетов электрических нагрузок, обозначена их взаимосвязь с проектированием систем электроснабжения на различных стадиях выполнения проектных работ, приведены справочные материалы по расчетным коэффициентам. Согласно произведенным оценочным расчетам применение усовершенствованного метода расчета электрических нагрузок по сравнению с ранее действовавшими «Указаниями по определению электрических нагрузок в промышленных установках» снижает расчетные значения электрических нагрузок в пределах от 15 до 30 % и в значительной мере устраняет расхождение между расчетным и фактическим электропотреблением.

В настоящем Пособии не рассматриваются методы расчета специфических электрических нагрузок (см. п. 1.3 Указаний). В табл. 1.1 приведен перечень ряда разработок по расчету электрических нагрузок для подобных электроприемников, которыми рекомендуется пользоваться при проектировании электроустановок.

Таблица 1.1

Наименование электроприемников	Наименование разработки, шифр, место публикации
Электроосвещение промышленных предприятий	СН 357-77 — Инструкция Госстроя СССР по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1977 г.
Электроосвещение и силовое электрооборудование жилых и общественных зданий	ВСН 59-88 — Инструкция Госкомархитектуры при Госстрое СССР «Электрооборудование жилых и общественных зданий» // Светотехника. 1989. № 6 и 7
Машины контактной сварки	Рекомендации по расчету электрических нагрузок и выбору сетей, питающих установки для контактной сварки / ВНИПИ ТПЭП (Москва) и Горьковское отделение ГПИ Электропроект. Шифр М788-917.1983 г.
Мощные электроприемники прокатных станов и дуговых электросталеплавильных печей	Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. В. И. Круповича, Ю. Г. Барыбина, М. Л. Самовера. М.: Энергия, 1980
Дуговые сталеплавильные печи ДСП-100И7	Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. 1989. № 3 (ВНИПИ Тяжпромэлектропроект)
Однофазные электроприемники	Нормаль Тяжпромэлектропроекта М145-67 или Инструктивные указания по проектированию электротехнических промышленных установок. 1969. № 9
Потребители предприятий автомобильной промышленности	Руководящий технический материал РТМ 37.047.041-84 и РТМ 37.047.023-82. Арх. № 19479 и 19104 / Гипроавтопром. Москва
Угольные шахты, разрезы, обогатительные и брикетные фабрики	Инструкция по проектированию электроустановок угольных шахт, разрезов, обогатительных и брикетных фабрик / Центрогипрошахт. Москва, 1991 г.

Целью разработки новых материалов по расчету нагрузок промышленных электрических сетей является повышение точности расчета при сохранении, в основном, традиционной последовательности операций, производимых расчетчиком, и расчетных форм, а также обеспечении возможности использования существующих информационно-справочных материалов по расчетным коэффициентам электроприемников (К_и, cosj/tgj).

Основная погрешность при использовании «Указаний по определению электрических нагрузок в промышленных установках» 1968 г. [1], основанных на методе упорядоченных диаграмм, заключается в том, что в аналитических выражениях для получения значений расчетной нагрузки групп электроприемников в качестве исходных данных предполагалось использование числовых характеристик функции случайных величин k_и (математического ожидания  характерных групп и средне-квадратичного отклонения sk_и в этих группах [2]). Однако, в связи с необходимостью проведения исключительно большого объема работ для получения этих характеристик, авторами [1] при формировании расчетной таблицы и номограммы использовалось заведомо завышенное значение sk_и = 0,316, единое для всех групп электроприемников [3], а в качестве исходных данных рекомендовались справочные материалы, в которых приведены не математические ожидания , а наибольшие значения k_и, которые для данной характерной группы могут быть превышены с вероятностью не более 0,05. Указанные допущения, принятые в [1], привели к значительному завышению средней компоненты Р_с расчетной активной мощности. Средняя компонента мощности Р_с = р_н k_и возможна лишь у 5 % одиночных электроприемников рассматриваемой характерной категории, а уже в группе из трех электроприемников вероятность того, что фактическое значение  равна 0,05³» 0,00012, т.е. фактическое значение Р_с группы электроприемников ниже расчетного.

В соответствии с изложенным  следует рассматривать как верхнюю границу возможных значений средней расчетной нагрузки, которая для групп электроприемников заведомо превышает фактическую среднюю компоненту расчетной нагрузки, а при достаточно большом числе электроприемников в группе превышает максимальную по условию допустимого нагрева (расчетную) нагрузку, т.е. фактическое значение .

На основании статистического анализа фактических значений средней мощности групп электроприемников, подключенных к шинам цеховых ТП, получены уравнения регрессии, характеризующие корреляционную связь между математическим ожиданием  на шинах ТП в зависимости от расчетного значения  и уравнения, характеризующего верхнюю границу возможных значений Р_с на шинах ТП в зависимости от  [4].

Модификацией статистического метода расчета электрических нагрузок [2] в аспекте перехода от детерминированного представления средней компоненты расчетной нагрузки к вероятностному, когда при определении средней компоненты расчетной нагрузки учитывается ее зависимость от числа электроприемников в группе и упомянутых выше уравнений регрессии, получены аналитические выражения, позволяющие определять значение расчетной нагрузки с учетом фактической постоянной времени нагрева соответствующего элемента системы электроснабжения. Принципиально возможно, применяя двухстадийный расчет с использованием таблиц настоящего пособия, определять для каждого элемента системы электроснабжения расчетную нагрузку с учетом постоянной времени этого элемента. Однако, в целях сохранения одностадийности расчетов, в Указаниях было решено использовать наименьшие возможные значения постоянных времени нагрева:

для сетей напряжением ниже 1000 В Т = 10 мин;

для сетей напряжением выше 1000 В Т = 30 мин;

для трансформаторов (независимо от мощности) и магистральных шинопроводов Т = 2,5 ´ 60 = 150 мин.

Как было показано выше, при достаточно большом числе электроприемников в группе Р_рс = , т.e. P_р/P_с К_р = P_р/P_с.

Для малых групп электроприемников напряжением ниже 1000 В К_р > 1 является аналогом коэффициента максимума, применяющегося в методе упорядоченных диаграмм и [1], а при достаточно больших n_э К_р5].

По аналитическим выражениям для К_р = f (К_и, n_э; T = 10 мин) были получены таблицы и номограммы, позволяющие определять К_р для сетей напряжением ниже 1000 В аналогично тому, как определялся коэффициент максимума в [1]. Учитывая фактическое значение постоянных времени нагрева сетей напряжением выше 1000 В, для них, независимо от числа электроприемников в группе, всегда соблюдается условие К_р£ 1, вследствие чего в расчетах принимается К_р = 1, Р_р = .

Для трансформаторов значение К_р принимается в соответствии с табл. 2 Указаний, учитывающей значение К_р и эффективное число электроприемников.

Как и в работе [2], аналитические выражения и соответствующие им расчетные таблицы и номограммы получены с учетом того, что случайные значения электрической нагрузки соответствуют нормальному (Гауссову) закону распределения. Однако при малых выборках закон распределения может отличаться от нормального, и в [1 и 2] для получения расчетной нагрузки использовалась сумма их номинальных значений. В настоящей работе учтено, что при малых выборках из нормальной генеральной совокупности оценка расчетной нагрузки может производиться с использованием t коэффициентов распределения Стьюдента при ограничении области значений К_с (К_с£ 0,8), Такой подход позволил осуществить единообразную методику определения К_р во всем диапазоне возможных значений n_э.

При увеличении числа N_Т цеховых трансформаторов, подключенных к узлу нагрузки (секция РП, ГПП), граница наибольших возможных значений нагрузки ТП смещается к линии регрессии, характеризующей корреляционную зависимость математического ожидания Р_с от  и при N_Т® ¥ совпадает с ней. С учетом этого фактора получены аналитические выражения зависимости коэффициента одновременности от N_Т и К_и в рассматриваемом узле нагрузки.

В соответствии с ПУЭ для выбора сечения проводников потребителей, работающих в повторно-кратковременном режиме этот режим должен быть приведен к продолжительности включения ПВ 100 % умножением номинальной мощности на  (Р_р = Р_пасп).

Это правило необходимо соблюдать при определении расчетной нагрузки отдельных электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме. Однако при определении расчетной нагрузки группы, в которую входят электроприемники, работающие в повторно-кратковременном режиме, в качестве установленной мощности следует принимать паспортное значение, так как фактор кратковременности работы этих потребителей учитывается коэффициентом k_и = k_в k_з = Р_с/Р_пасп.

Более подробно теоретические аспекты модифицированного статистического метода приведены в работе [4].

Расчеты электрических нагрузок должны производиться при разработке ТЭО (ТЭР), на стадиях проект, рабочий проект, рабочая документация. Также должны оцениваться электрические нагрузки и при выполнении схем развития. Однако цели расчета электрических нагрузок при различных стадиях проектирования разные.

3.1. При предпроектной проработке (схема развития, ТЭО, ТЭР) должна определяться результирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решить вопросы его присоединения к сетям энергосистемы и наметить схему электроснабжения промышленного предприятия на напряжении сети энергосистемы в точке балансового разграничения. На этих стадиях расчет электрических нагрузок на форме Ф636-92 не производится. Ожидаемая электрическая нагрузка определяется либо по фактическому электропотреблению предприятия-аналога, либо по достоверному значению коэффициента спроса при наличии данных об установленной мощности всех электроприемников, либо по удельным показателям электропотребления (п. 2.14 Указаний). Точность определения ожидаемой электрической нагрузки зависит в значительной степени от полноты имеющейся статистической информации по электропотреблению действующих промышленных предприятий отрасли. К сожалению, эта информация в большинстве случаев недостаточна или вообще отсутствует, что весьма затрудняет определение достоверного значения ожидаемой электрической нагрузки. Поэтому важнейшей задачей головных проектных организаций является создание полноценного банка данных по электропотреблению предприятий отрасли.

При определении ожидаемой электрической нагрузки предприятия по удельным показателям электропотребления (например, удельному расходу электроэнергии на единицу продукции) следует иметь ввиду, что показатели удельных расходов должны включать в себя не только электропотребление основных технологических механизмов, но и электропотребление вспомогательных механизмов, обеспечивающих технологический процесс (водоснабжение, газоснабжение, сантехнические устройства, очистные установки и т.п.). Доля последних в электропотреблении значительна и имеет тенденцию к росту особенно в связи с необходимостью выполнения требований по экологии.

3.2. На стадии проект производится расчет электрических нагрузок в целях выполнения схемы электроснабжения предприятия на напряжение 10 (6) кВ и выше, выбора и заказа электрооборудования цеховых трансформаторных, распределительных и главных понижающих подстанций, элементов электрических сетей на напряжение 10 (6) кВ и выше.

Расчет электрических нагрузок производится параллельно с построением системы электроснабжения в следующей последовательности.

3.2.1. Выполняется расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ в целом по корпусу (предприятию) в целях предварительного выявления общего количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций, устанавливаемых в корпусе (на предприятии).

3.2.2. Выполняется расчет электрических нагрузок на напряжении 10 (6) кВ и выше на сборных шинах распределительных и главных понижающих подстанций.

3.2.3. Определяется расчетная электрическая нагрузка предприятия в точке балансового разграничения с энергосистемой.

3.2.4. Производится окончательный выбор числа и мощности трансформаторных подстанций с учетом выбранных согласно РТМ 36.18.32.6-92 средств КРМ.

3.3. На стадии рабочий проект расчеты электрических нагрузок рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

3.3.1. Выполняется расчет электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ в целом по корпусу (предприятию) и предварительно определяются количество и мощность цеховых трансформаторных подстанций и их месторасположение.

3.3.2. Производится расчет электрических нагрузок питающих сетей напряжением до 1 кВ и на шинах каждой цеховой трансформаторной подстанции. Расчет ведется одновременно с построением питающей сети напряжением до 1 кВ. Целью расчетов является определение расчетных токов для выбора сечений проводников питающих сетей напряжением до 1 кВ и выбора защитных аппаратов.

3.3.3. Выполняется расчет электрических нагрузок на напряжении 10 (6) кВ и выше на сборных шинах распределительных и главных понижающих подстанций.

3.3.4. Определяется расчетная электрическая нагрузка предприятия в точке балансового разграничения с энергосистемой.

3.3.5. Производится окончательный выбор числа и мощности трансформаторных подстанций с учетом устанавливаемых согласно РТМ 36.18.32.6-92 средств КРМ.

3.4. На стадии рабочая документация при двустадийном проектировании, когда количество и мощности подстанций определены на предыдущей стадии проектирования, выполняется только расчет электрических нагрузок питающих сетей напряжением до 1 кВ и на шинах каждой цеховой трансформаторной подстанции. В тех случаях, когда количество и мощности подстанций не определены на предыдущей стадии проектирования или меняются исходные данные по сравнению с ранее выданными заданиями на проектирование, последовательность расчетов электрических нагрузок должна быть аналогичной последовательности расчетов их на стадии рабочего проекта.

3.5. Последовательность расчетов электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования представлена в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Последовательность расчетов электрических нагрузок	Стадии проектирования
	ТЭО (ТЭР), предпроектная работа	проект	рабочий проект	рабочая документация при двустадийном проектировании
				примечание 1	примечание 2
1	2	3	4	5	6
1. Расчет электрических нагрузок ЭП до 1 кВ в целом по корпусу (предприятию)		+	+	—	+
II. Расчет электрических нагрузок питающих сетей до 1 кВ и на шинах цеховых ТП		—	+	+	+
III. Расчет электрических нагрузок на напряжении 10 (6) кВ и выше	См. примечание 3	+	+	—	+
IV. Расчет электрической нагрузки в точке балансового разграничения с энергосистемой		+	+	—	+

Примечания:

1. Мощности и месторасположение подстанций определены на предыдущей стадии проектирования.

2. Мощности и месторасположение подстанций не определены или меняется задание на проектирование, выданное на предыдущей стадии.

3. При предпроектной проработке (схема развития, ТЭО, ТЭР) расчетная электрическая нагрузка определяется по электропотреблению предприятия-аналога или по удельным показателям электропотребления.

4.1. Расчет выполняется на форме Ф636-92.

4.2. Исходными для расчета данными являются таблицы — задания от технологов, сантехников и др. смежных подразделений, в которых указываются данные электроприемников, устанавливаемых в каждом корпусе, здании, сооружении предприятия.

4.3. Количество выполняемых расчетов определяется генеральным планом и энергоемкостью предприятия, что проиллюстрировано ниже для ряда наиболее характерных планировочных решений промышленных предприятий.

4.3.1. Предприятие состоит из главного корпуса, где размещено основное производство, и ряда вспомогательных цехов и сооружений с незначительным электропотреблением, питание которых предполагается осуществить от отдельно стоящих или сблокированных со зданиями вспомогательных цехов трансформаторных подстанций. Расчет электрических нагрузок производится отдельно для ЭП до 1 кВ главного корпуса и для ЭП до 1 кВ всех вспомогательных цехов и сооружений. При питании вспомогательных цехов и сооружений от цеховых трансформаторных подстанций главного корпуса расчет электрических нагрузок ЭП до 1 кВ выполняется для предприятия в целом.

4.3.2. Предприятие состоит из нескольких энергоемких корпусов. Расчет электрических нагрузок производится для каждого корпуса отдельно.

4.3.3. Предприятие состоит из нескольких небольших цехов, размещаемых в отдельных зданиях. Для питания предприятия достаточна установка нескольких трансформаторных подстанций. Расчет электрической нагрузки производится для предприятия в целом.

4.3.4. Предприятие размещено на нескольких промплощадках. Расчет электрических нагрузок ЭП до 1 кВ следует выполнить отдельно для каждой промплощадки.

4.4. Эффективное число электроприемников рекомендуется определять по приближенной формуле n_э = 2SР_н/р_н.макс. Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми К_и и tgj независимо от мощности ЭП. Для каждой характерной группы определяются расчетные величины К_иР_н и К_иР_нtgj.

4.5. По средневзвешенному коэффициенту использования и эффективному числу электроприемников определяются по табл. 2 Указаний расчетный коэффициент нагрузки и расчетная мощность ЭП напряжением до 1 кВ в целом по корпусу, предприятию.

4.6. Пример расчета электрических нагрузок ЭП напряжением до 1 кВ промпредприятия, отвечающего признакам п. 4.3.1, приведен в табл. 4.1.

4.7. В случае наличия данных по предприятию-аналогу или достоверных данных по коэффициентам спроса или удельному электропотреблению аналогичных производств расчет электрических нагрузок электроприемников до 1 кВ в целом по корпусу (предприятию), выполняемый согласно п. 4.1, может не производиться.

4.8. Количество и мощность цеховых трансформаторных подстанций, общая мощность конденсаторных батарей, устанавливаемых в сети до 1 кВ, окончательно определяются согласно указаниям по компенсации реактивной мощности и сетях общего назначения.

5.1. Расчет выполняется на форме Ф636-92.

5.2. Расчет проводится одновременно с формированием питающих сетей. Цель расчета — определение расчетных токов элементов питающей сети, выбор сечений проводников по нагреву и типов распределительных устройств напряжением до 1 кВ.

5.3. Расчет электрических нагрузок производится в последовательности, обратной направлению питания, т.е. от низших ступеней распределения электроэнергии к высшим.

5.4. Узлы питания группируются исходя из территориального расположения ЭП (по участкам, отделениям, цехам).

Для каждого узла питания (распределительный пункт, шкаф, сборка, распределительный и магистральный шинопроводы, щит станций управления и т.п.) ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми К_и, tgj и номинальной мощностью. Для каждой характерной группы определяются расчетные величины К_иР_н, К_иР_нtgj, .

Для синхронных двигателей до 1 кВ в графе 8 указывается номинальная реактивная мощность Р_нtgj со знаком минус.

При многоступенчатой схеме распределения электроэнергии при определении нагрузки вышестоящей ступени суммируются расчетные величины К_иР_н, К_иР_нtgj, n всех узлов питания, подключенных к данной ступени.

5.5. Эффективное число ЭП определяется по формуле n_э =  /.

5.6. Для каждого из перечисленных в п. 5.4 узлов питания в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников по табл. 1 или номограмме (см. Указания) определяется коэффициент расчетной мощности К_р.

5.7. Расчетная активная мощность узла питания определяется по расчетной величине К_иР_н и соответствующему значению К_р:

Р_р = К_рК_иР_н.

5.8. Расчетная реактивная мощность узла питания определяется в зависимости от n_э:

при n_э £ 10                                         Q_p = 1,1К_иР_нtgj;

при n_э > 10                                         Q_p = К_иР_нtgj.

5.9. При расчете электрической нагрузки магистральных шинопроводов суммируются итоговые расчетные величины К_иР_н, К_иР_нtgj, n всех узлов питания, подключенных к магистральному шинопроводу. Определяются средневзвешенный коэффициент использования и эффективное число электроприемников, затем по табл. 2 Указаний определяется коэффициент расчетной нагрузки К_р.

Результирующая расчетная нагрузка магистрального шинопровода определяется по выражениям:

Р_р = К_рК_иР_н;

Q_p = К_рК_иР_нtgj;

S_р = .

5.10. При формировании питающей сети напряжением до 1 кВ рекомендуется руководствоваться следующими соображениями.

5.10.1. Каждый участок или отделение цеха следует питать от одного или нескольких распределительных устройств до 1 кВ, от которых не должны, как правило, питаться другие участки или отделения цеха. Также желательна привязка цеховых трансформаторных подстанций к определенным цехам, если этому не препятствует незначительность электрической нагрузки.

5.10.2. При построении питающей сети следует учитывать указания о раздельном учете электроэнергии для различных цехов за исключением случаев, когда это приводит к значительному удорожанию питающих сетей.

5.10.3. Для крупных цехов следует выделять отдельные цеховые подстанции, сооружаемые в первую очередь и предназначенные для питания электроприемников (отопление, вентиляция, краны, освещение и др.), работа которых необходима для ведения монтажных работ и закрытия корпуса, здания в зимнее время.

5.10.4. Цеховая трансформаторная подстанция должна, по возможности, располагаться у центра нагрузок. Это требование также должно выполняться при размещении распределительных устройств напряжением до 1 кВ.

5.10.5. Питающие сети напряжением до 1 кВ должны формироваться таким образом, чтобы длина распределительной сети напряжением до 1 кВ была, по возможности, минимальной.

5.10.6. Магистральные сети являются по сравнению с радиальными сетями в большинстве случаев более экономичными.

5.10.7. При более или менее равномерно распределенной загрузке шаг прокладки магистралей зависит от плотности нагрузки. Например, при прокладке магистральных шинопроводов на ток 1600 А могут быть рекомендованы указанные соотношения.

Плотность нагрузки, кВ×А/м2	0,05	0,1	0,2	0,35	0,5	1
Шаг прокладки магистралей, м	48	36	24	18	18, 12	12

5.10.8. Питающие сети должны прокладываться преимущественно открыто. Применение трубных электропроводок должно обосновываться.

5.11. Пример расчета электрических нагрузок для силовых сетей общего назначения напряжением до 1 кВ представлен в табл. 5.1. Расчет был произведен для следующей принципиальной схемы.

aquagroup.ru

Расчет электрических нагрузок | Режимщик

Расчет нагрузок начнем с определения количества групп. В одной из предыдущих тем — План электроснабжения. Часть 2 был рассмотрен вопрос по размещению светильников, выключателей и розеток в помещении.
По факту расположения электрооборудования получилось 2 отдельных, но связанных между собой плана электроснабжения.

Определение количества групп начинается с плана электроснабжения сети освещения.

При составлении планов электроснабжения, линии до выключателей, светильников и розеток были обозначены разными цветами. Это сделано с целью обратить внимание на то, что у нас будет несколько групп электроснабжения, а так же для простоты визуального восприятия, что такое отдельная группа.

 

Силовая осветительная сеть.

На плане видно, что от распределительного щита отходят три питающих провода до распределительных коробок — три группы в сети освещения.
Принимаем нумерацию групп слева на право.
1 группа (красным цветом) — ванная комната;
2 группа (зеленым цветом) — кухня;
3 группа (синим цветом) — спальная комната.

 

Силовая электрическая сеть.

 

Принцип нумерации оставляем тот же — слева на право с продолжением номера по порядку.
4 группа (красным цветом) — кухня.
5 группа (зеленым цветом) — спальная и прихожая комнаты.
Определившись с количеством групп, можно перейти к подсчету величины установленной мощности каждой группы.

Основанием для подсчета установленной мощности будут два документа:
1.Техническое задание, в котором были прописаны подобные моменты;
2.Если в техническом задании не прописано или отсутствует определенность по подключаемому оборудованию к силовой сети, используем рекомендуемые значения установленной мощности на одну розетку, равное 0,1 кВт, согласно п.6.4. СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» (далее СП 31-110-2003).

— 1 группа согласно ТЗ  — 1 светильник с двумя лампами по 60 Вт: 2 х 60 Вт = 120 Вт;
— 2 группа согласно ТЗ — 1 светильник с тремя лампами по 60 Вт: 3 х 60 Вт = 180 Вт;
— 3 группа согласно ТЗ — 1 светильник с пять лампами по 60 Вт: 5 х 60 Вт = 300 Вт;
— 4 группа согласно ТЗ — 4 одинарные двухполюсные розетки. Ввиду отсутствия данных по предполагаемому к подключению оборудованию. принимаем значение установленной мощности на одну розетку — 100 Вт: 4 х 100 Вт = 400 Вт;
— 5 группа согласно ТЗ — 3 сдвоенные двухполюсные розетки в спальной комнате и 1 одинарная розетка в прихожей комнате: (3 х 100)  + (1 х 100) = 400 Вт.

Установленная мощность.
1 группа: P_уст. = 120 Вт;
2 группа: P_уст = 180 Вт;
3 группа: P_уст = 300 Вт;
4 группа: P_уст = 400 Вт;
5 группа: P_уст = 400 Вт.

Расчет номинального тока.
Расчет осуществляем по формуле: I = P / (U х cos ф), А
1 группа: I_уст. = 0,57 А;
2 группа: I_уст. = 0,85 А;
3 группа: I_уст. = 1,42 А;
4 группа: I_уст. = 1,89 А;
5 группа: I_уст. = 1,89 А.

Расчет значения расчетной мощности для силовой сети.

На основание п.6.4. СП 31-110-2003, расчетная нагрузка Р_р.р., кВт, групповых и питающих линий от электроприемников, подключаемых к розеткам:

Расчет осуществляем по формуле: P_р.р. = P_уст. х n_р. х K_о.р., Вт
4 группа: P_р.р. = 400 Вт;
5 группа: P_р.р. = 400 Вт.

Расчет значения расчетной мощности для сети освещения.
Расчет осуществляем по формуле: P_р.р. = P_сум. х K_с., Вт
1 группа: P_р.р. = 120 Вт;
2 группа: P_р.р.= 180 Вт;
3 группа: P_р.р. = 300 Вт.

В связи с тем, что по расчетным значениям получилось, что Р_р. = Р_уст.
1 группа: I_р. = 0,57 А;
2 группа: I_р. = 0,85 А;
3 группа: I_р. = 1,42 А;
4 группа: I_р. = 1,89 А;
5 группа: I_р. = 1,89 А.

Расчет электрических нагрузок однокомнатной квартиры закончен.

 

elektro-rezhim.ru

Как рассчитать мощность по току и напряжению?

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка. Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение — Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока — не все так просто. Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

Полная мощность и ее составляющие

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P).  Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы:

• S = √P²+Q², — для полной мощности;
• и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ  — для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √3  (при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Активная нагрузка

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Рисунок 2. Мощность идеальной активной нагрузки

Мы можем увидеть, что напряжение и ток синхронизированы как по фазе, так и частоте, мощность же имеет удвоенную частоту. Обратите внимание, что направление этой величины положительное, и она постоянно возрастает.

Емкостная нагрузка

Как видно на рисунке 3, график  характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Рисунок 3. График идеальной емкостной нагрузки

Частота колебаний емкостной мощности вдвое превосходит частоту синусоиды изменения напряжения. Что касается суммарного значения этого параметра, в течение одного периода гармоники оно равно нулю. При этом увеличения энергии (∆W) также не наблюдается. Такой результат указывает, что ее перемещение происходит в обоих направлениях цепи. То есть, когда увеличивается напряжение, происходит накопление заряда в емкости. При наступлении отрицательного полупериода накопленный заряд разряжается в контур цепи.

В процессе накопления энергии в емкости нагрузки и последующего разряда не производится полезной работы.

Индуктивная нагрузка

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

График идеальной емкостной нагрузки

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался. В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно. Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

• не производит ни какой полезной работы;
• вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
• может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.).  Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

1. обратившись к технической документации устройства;
2. посмотрев это значение на наклейке задней панели; Потребляемая мощность прибора часто указывается на тыльной стороне
3. воспользовавшись таблицей, где указано среднее значение потребляемой мощности для бытовых приборов.

Таблица значений средней потребляемой мощности

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной. Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

www.asutpp.ru