Определение расчетной нагрузки по коэффициенту расчетной активной мощности

В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является метод средней мощности и коэффициента расчетной активной мощности или, так называемый, метод упорядоченных диаграмм, рекомендованный в «Руководящих указаниях по определению электрических нагрузок». Определение расчетной нагрузки по коэффициенту расчетной активной мощности применяется при наличии данных о числе электроприемников, их мощности и режиме работы, их размещении на плане цехов и на территории предприятия. Метод позволяет определить расчетную нагрузку любого узла схемы электроснабжения, т.е. на всех ступенях распределительных и питающих сетей (включая трансформаторы и преобразователи).

Расчетная активная Р_р и реактивная Q_p мощность - это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке i_р, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осреднения, длительность которого принята равной трем постоянным времени нагрева элемента системы электроснабжения 3 Т_о, через который передается ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т. д.).

Расчетный максимум нагрузки (получасовой максимум) элемента системы электроснабжения, питающего группу силовой нагрузки напряжением до 1 кВ (кабель, провод, шинопровод, трансформатор, аппарат и т.п.) определяется:

Р_р = К_р ×Р_см,

где K_р – расчетный коэффициент активной мощности; Р_см=Р_ном×К_и - средняя мощность группы электроприемников за наиболее загруженную смену, имеющих одинаковую величину индивидуального коэффициента использования К_и.

Определение К_р проводится для групп приемников одинакового режима, что учитывается значением К_и, в зависимости от эффективного числа электроприемников n_э и постоянной времени нагрева Т_о, т.е. коэффициент К_р можно представить функцией К_р=.

Т_о ³ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при К_р = 1.

Т_о = 2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов. Значения К_р для этих сетей принимаются по таблице 4.5;

Т_о = 10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты. Значения К_р для этих сетей принимаются по таблице 4.5 или номограмме (рисунок 4.10);

Эффективное число электроприемников n_э – это приведенное число приемников в группе, однородных по мощности и режиму работы, которое заменяет действительное число приемников n,разнородных по режиму и по мощности, но обеспечивает ту же величину расчетного максимума Р_р, что и группа различных по мощности и по режиму работы электроприемников.

Число n_э определяется как отношение квадрата суммарной номинальной мощности всей группы из n приемников к сумме квадратов номинальных мощностей всех отдельных приемников:

n_э = ,

где Р_уст.=- суммарная номинальная (установленная) мощность электроприемников.

Таблица 4.5 - Значения коэффициентов расчетной нагрузки К_р на шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ (для постоянной нагрева Т₀ = 2,5÷3 ч)

nэ	Коэффициент использования Ки
0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7 и более
	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14
	5,01	3,44	2,69	1,9	1,52	1,24	1,11	1,0
	2,94	2,17	1,8	1,42	1,23	1,14	1,08	1,0
	2,28	1,73	1,46	1,19	1,06	1,04	1,0	0,97
	1,31	1,12	1,02	1,0	0,98	0,96	0,94	0,93
6-8	1,2	1,0	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,91
9-10	1,1	0,97	0,91	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
10-25	0,8	0,8	0,8	0,85	0,85	0,85	0,9	0,9
25-50	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,8	0,85	0,85
Более 50	0,65	0,65	0,65	0,7	0,7	0,75	0,8	0,8

Рисунок 4.10 - Кривые коэффициента расчетных нагрузок К_м для различных коэффициентов использования К_и в зависимости от n_э (для постоянной времени нагрева Т_о = 10 мин)

Таблица 4.6 - Значения К_р для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные пункты и шинопроводы, сборки, щиты (для постоянной времени нагрева 10 мин <Т_о<20 мин)

nэ	Коэффициент использования (Ки)
0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	8,0	5,33	4,0	2,66	2,0	1,6	1,33	1,14	1,0
	3,42	2,47	2,0	1,53	1,3	1,24	1,14	1,08	-
	2,84	2,1	1,78	1,34	1,16	1,15	1,08	1,03	-
	2,64	1,96	1,62	1,28	1,14	1,12	1,06	1,01	-
	2,5	1,96	1,54	1,25	1,12	1,10	1,04	1,0	-
	2,37	1,78	1,48	1,19	1,10	1,08	1,02	-	-
	2,26	1,7	1,43	1,16	1,08	1,07	1,01	-	-
	2,18	1,65	1,39	1,13	1,06	1,05	1,0	-	-
	2,1	1,6	1,35	1,1	1,05	1,04	-	-	-
	2,04	1,56	1,32	1,08	1,04	1,03	-	-	-
	1,98	1,52	1,29	1,06	1,03	1,02	-	-	-
	1,93	1,49	1,27	1,045	1,02	1,01	-	-	-
	1,9	1,46	1,25	1,03	1,01	1,0	-	-	-
	1,85	1,43	1,23	1,02	1,0	-	-	-	-
	1,81	1,4	1,2	1,0	-	-	-	-	-
	1,78	1,38	1,19	-	-	-	-	-	-
	1,75	1,36	1,17	-	-	-	-	-	-
	1,72	1,34	1,16	-	-	-	-	-	-
	1,7	1,33	1,15	-	-	-	-	-	-
	1,66	1,31	1,13	-	-	-	-	~	-
	1,65	1,29	1,12	-	-	-	-	-	-
	1,62	1,28	1,11	-	-	-	-	-	-
	1,6	1,27	1,1	-	-	-	-	-	-
	1,51	1,21	1,05	-	-	-	-	-	--
	1,44	1,16	1,0	-	-	-	-	-	-
	1,4	1,13	-	-	-	-	-	-	-
	1,35	1,1	-	-	-	-	-	-	-
	1,3	1,07	-	-	-	-	-	-	-
	1,25	1,03	-	-	-	-	-	-	-
	1,2	1,0	-	-	-	-	-	-	-
	1,16	-	-	-	-	-	-	-	-
	1,13	-	-	-	-	-	-	-	-
	1,1	-	-	-	-	-	-	-	-

Пример 4.2. К распределительному шинопроводу ШРА механического цеха присоединены 24 электроприемник длительного режима работы следующих номинальных мощностей: р_ном1= р_ном2= р_ном3 = 20 кВт, р_ном4= р_ном5= …. = р_ном9 = 10 кВт, р_ном10= р_ном12 = …. = р_ном14 = 7 кВт, р_ном15= р_ном16= …. = р_ном24 = 4,5 кВт. Определить эффективное число электроприемников n_э.

n_э = .

Если в группе все электроприемники имеют одинаковую номинальную мощность Р_н, то n_э = n.

Принимают n_э=n, если самый большой и самый маленький приемники по мощности данной группы различаются не более чем в 3 раза, т.е. m = <3.

При значительном числе электроприемников (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию) n_э может определяться по упрощенной формуле

n_э = .

При числе n_э ≤4 рекомендуется пользоваться номограммой (рисунок 4.10).

Средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену:

Q_см = Р_см×tgj,

где tgj - коэффициент реактивной мощности, соответствующий коэффициенту мощности cos φ, характерному для электроприемников данного режима работы.

Расчетная реактивная мощность определяется:

при n_э ≤10: Q_р =1,1Q_см,

при n_э >10: Q_р=Q_см.

Полная расчетная мощность силовой нагрузки:

.

При определении расчетной нагрузки элемента системы электроснабжения (кабель, провод, шинопровод, трансформатор, аппарат и т.п.), питающего одновременно группу силовой нагрузки напряжением до 1 кВ и осветительную нагрузку, их нагрузки суммируются:

Р_р∑ = Р_см×К_р + Р_р.о; Q_р∑ = Q_р + Q_р.о; ,

где Р_р.о, Q_р.о – расчетная активная и реактивная мощность осветительной нагрузки, соответственно.

Дата добавления: 2014-01-11