Файл: Условные обозначения и основные термины. Виды схем электроснабжения по назначению Электроустановка.docx

Для малых групп электроприемников напряжением ниже 1000 В коэффициент расчетной мощности Кр > 1 и является аналогом коэффициента максимума [3 Пособие к указаниям по расчету электрических нагрузок]. При большом числе электроприемников эта аналогия нарушается и коэффициент расчетной мощности может быть меньше единицы.

Коэффициент расчетной мощности широко используется при расчетах электрических нагрузок.
5. коэффициент заполнения графика нагрузки k_ЗАП. – это отношение среднегодовой мощности Р_СГ к максимальной мощности Р_М:

К_ЗАП= Р_СГ/ Р_М. (4.8)

Он также может быть определен через отношение числа часов использования максимума активной мощности к числу часов в году:

К_ЗАП= Т_М/T_Г.

Он показывает, насколько среднегодовая мощность нагрузки близка к максимальной. Чем ближе этот коэффициент к единице, тем меньше отношение максимума нагрузки к среднегодовой нагрузке, тем меньше будет плата за мощность при одной и той же среднегодовой мощности, а, следовательно, при одном и том же потреблении электроэнергии. По нему оценивается эффективность использования электроэнергии на предприятии. Например, К_зап>0,9 – это очень высокое значение коэффициента использования.
10 Предельно допустимые температуры нагрева. Понятие расчетной мощности

В ПУЭ для всех проводников и всех видов оборудования приводятся максимальные длительно-допустимые температуры нагрева θ_М.Д. Если наибольшая температура нагрева не превышает длительно-допустимого значения, то элемент сети (кабельная линия, воздушная линия, трансформатор и т.д.) может непрерывно работать гарантированное время, указанное заводом-изготовителем.

Если через проводник пропустить ток неизменной величины I=const, то через некоторое время он нагреется от температуры окружающей среды Өос до установившейся температуры Өуст Процесс нагрева до установившейся температуры длится примерно три постоянных времени нагрева ТН. Постоянная времени - это отрезок оси времени под касательной, проведенной к графику кривой нагрева



Рисунок 4.3 – Нагрев проводника под действием мощности Р

Достаточно рассмотреть интервал графика нагрузки длительностью 3Т_Н с наибольшим средним значением тока нагрузки. И достаточно рассмотреть, нагрев только за этот один интервал времени, равный трем постоянным времени.

---

Наибольшее из средних значений тока нагрузки на интервале 3Т_Н графика нагрузки называют расчетным током.

Первое определение расчетной мощности (физический смысл). Таким образом из изложенного выше следует, что расчетный ток – это такая неизменная токовая нагрузка I_p, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения, то есть по наибольшей температуре нагрева

• 
  изменяющаяся во времени нагрузка на элемент системы электроснабжения по наибольшей температуре нагрева
  

различают три вида расчетной мощности.

1) Постоянная времени нагрева 10 минут. При этом 3Т_Н = 30 минут. В этом случае расчетная мощность будет равна максимальной мощности графика нагрузки Р_р = Р_м из усредненных значений за 30 минут.

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯвыбора сечения кабельных линий к группе ЭД в сети 0,4кВ.
2) Постоянная времени нагрева 30 минут. При этом 3Т_Н = 90 минут, и расчетная мощность Р₉₀ будет равна максимальной из усредненных за 90 минут.

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ выбора сечения питающих кабельных линий в сети 6(10) кВ.
3) Постоянная времени нагрева 2,5 часа. При этом принимают 3Т_Н = 8 часов (смена) и расчетная мощность будет равна среднесменной мощности графика нагрузки за наиболее нагруженную смену Р_р =Р_СМ.

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ выбора мощности трансформаторов 6(10) /0,4 кВ.

Второе определение расчетной мощности (по назначению). Таким образом, расчетная мощность – эта та мощность нагрузки, по которой рассчитывают и выбирают пропускную способность линий электропередач и мощность трансформаторов.

11 Определение расчетной мощности по графикам электрической нагрузки.



Рисунок 4.4 – Графики нагрузки при усреднении за 30 минут (а) и за 8 часов (одну смену) (б)

1) Разобьем весь график на интервалы времени длительностью три постоянных времени .

2. 
   Находим на каждом интервале среднее значение мощности P_ср и строим ступенчатый график нагрузки.
   
3. 
   Находим расчетную мощность P_р как наибольшую из средних значений P_ср на интервалах 3Т_н.
   

---

На рисунке 4.4, а график нагрузки разбит на интервалы 30 минут. На каждом из них определена средняя мощность Р₃₀. Наибольшее из значений Р₃₀ является расчетной мощностью Р_М, для выбора сетей 0,4 кВ и ВЛ.

На рисунке 4,4, б график нагрузки разбит на три интервала по 8 часов. На каждом из них определена средняя мощность за смену. Наибольшая из них значений Р_СМ является расчетной мощностью, для выбора трансформаторов КТП.

ёПри проектировании системы электроснабжения или электрической сети графиков нагрузки нет. При этом расчетные мощности определяются с использованием расчетных показателей графиков нагрузки и паспортных данных электродвигателей. Применяют следующие методы определения расчетной мощности.

1. 
   Для КЛ к электродвигателю за расчетный ток принимается номинальный ток электродвигателя I_P=I_НОМ. За расчетную активную мощность принимается активная мощность Р_Р=Р_1НОМ, потребляемая их сети в номинальном режиме работы двигателя. За расчетную реактивную мощность принимается реактивная мощность, потребляемая их сети в номинальном режиме работы двигателя Q_Р=Q_НОМ.
   
2. 
   Расчетная мощность для освещения определяется методом коэффициента спроса Р_Р=К_С∙Р_УСТ.
   
3. 
   Для определения расчетной мощности силовой нагрузки линий электропередач и трансформаторов применяется метод расчетных коэффициентов. Применяется он как для низковольтных сетей, так и для сетей 6(10) кВ и для точки разграничения по балансовой принадлежности.
   

12 Определение расчетного тока для линий к одиночным электродвигателям.

Требуется выбрать сечение КЛ и выключатель Q в цепи электродвигателя (рисунок 4.5).



Рисунок 4.5 – Пример к определению расчетного тока для кабельных линий к отдельным электродвигателям

Для выбора сечения КЛ1 и выключателя Q1 в цепи электродвигателя Д1 необходимо найти расчетный ток. За расчетный ток для кабеля к ЭД принимается номинальный ток электродвигателя Д1:

---

,

где

,

где I_р - расчетный ток; I_ном – номинальный ток электродвигателя; Р_ном – номинальная мощность электродвигателя; η_ном - номинальный КПД электродвигателя; Cosφ - номинальный коэффициент мощности электродвигателя.

Если технологами задан коэффициент загрузки ЭД, или когда двигатель и механизм в одном корпусе и мощность двигателя больше мощности приводимого им механизма, то учитывается коэффициент загрузки электродвигателя:

,

где К_з – коэффициент загрузки электродвигателя.

Если требуется определить расчетную активную и расчетную реактивную мощности, то формулы для их определения выглядят следующим образом:

- расчетная активная мощность;

- расчетная реактивная мощность, где tgφ – коэффициент реактивной мощности.

---

13 Определение расчетной мощности методом коэффициента спроса

Коэффициент спроса К_С – это отношение расчетной мощности P_Р к суммарной номинальной (т. е. к установленной) мощности



Из формул (4.4), (4.5) и (4.6) коэффициент спроса равен произведению коэффициента использования К_И и коэффициента максимума К_М:





Рисунок 4,6– Графики нагрузок

Суть метода коэффициента спроса в следующем. Принимается, что число электроприемников настолько велико, что при суммировании их графиков нагрузок суммарный график нагрузки питающей линии или трансформатора практически полностью сглаживаются. При этом коэффициент максимума равен единице К_М =1 и расчетную активную мощность определяют по установленной мощности электроприемников по формуле:

, (4.9)

где Р_Р - расчетная мощность;

К_С – коэффициент спроса.

Коэффициент спроса принимается по справочным данным или определяется в функции коэффициента использования. Если коэффициент спроса неизвестен при проектировании, то его можно принять приближенно.

Расчетную реактивную мощность определяют по формуле:

, (4.10)

, (4.11)

где W_аг - активная энергия, потребленная за год, и W_рг – реактивная годовая энергия.

Средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности



По найденным активной и реактивной расчетным мощностям определяется полная расчетная мощность:

(4.12)

Расчетный ток определяется по формуле:



14 Определение расчетной мощности методом расчетных коэффициентов в питающих кабельных линиях напряжением 0,4 кВ

---