Предположим,
что мы имеем непрерывный график нагрузки,
снятый 22 декабря.
P,
Вт
Утренний
максимум
Вечерний
максимум
t,
c
Tсуток
Проектируем
воздушную линию:
-
Определим
постоянную нагрева Тн:
qвл, |
35 |
50 |
70 |
Тн, |
9 |
12 |
15 |
qкл, |
35 |
50 |
70 |
Тн, |
15 |
20 |
25 |
ВЛ
КЛ
qвл—
сечение воздушной линии;
qкл—
сечение
кабельной линии.
-
Разбили
весь график на интервалы времени
длительностью 3 постоянных времени
-
Находим
на каждом интервале среднее значение
мощности Pср
и строим ступенчатый график нагрузки. -
Находим
расчетную мощность Pр
как
наибольшую из средних Pср. -
Проверяем
данную линию
Iр<
Iдоп,
где
Iр
— расчетный
ток:
Iдоп
— допустимый
ток линии.
Эта методика не
удобна, так как нужно заново делить
график
На
практике применяют инженерный подход,
суть которого заключается в упрощении
задачи за счет допущений. В основе
допущений лежит недостаточная
точность
исходной информации.
На
практике применяем, что постоянная
времени нагрева
Тн:
-
Для
воздушных линий (ВЛ)
Твл
=10 мин для
всех сечений вплоть до q=120
мм2
для всех сетей:
-
Для
кабельных линий (КЛ)
Ткл
=10 мин для
q
50
мм2
Ткл
=20 мин для
q>50
мм2
.
Расчетный
ток Iр
аппаратов принимается такой же, как и
для воздушной линии.
-
Для
трансформатора
Тн
изменяется
от 2 до 3 часов. Принято брать одну треть
от смены, то есть 1/3 от 8 часов. Тогда Тт
=2,7
часов.
=30
мин – ВЛ
=30
или 60 мин – КЛ
=8
часов – трансформатор
Следует,
что не нужен непрерывный график нагрузки.
Поэтому на практике его строят ступенчато
с интервалом
=30
мин.
-
Определение расчетной мощности при проектировании
1.5.1. Определение расчетного тока по паспортным данным электродвигателей
Q
КЛ
Требуется
выбрать КЛ и выключатель Q
в цепи элкектродвигателя. Для этого
принимаем за расчетный ток номинальный
ток ЭД:
,
Где
Iр
— расчетный
ток.
В
некоторых случаях, когда двигатель и
механизм в одном корпусе:
,
где
Кз –
коэффициент загрузки.
Если
требуется определить расчетные активную
и реактивную мощности, то формулы для
их определения выглядят следующим
образом:
—
активная расчетная мощность;
—
расчетная реактивная мощность.
-
Определение расчетной мощности для линии при числе двигателей не более трех
КЛ
Требуется определить сечение КЛ.
Расчеты
ведутся исходя из номинальной мощности
электродвигателей:
индекс
«1» относится к первому двигателю,
индекс
«2» — ко второму двигателю.
;
—
полная мощность;
.
2-й
вариант (простой, но не всегда правильный)
Это
не верно, т.к. суммировать можно только
в векторной форме, а мы векторную сумму
заменили арифметической. Например, если
один двигатель синхронный, другой
асинхронный, то такое суммирование
приведет к значительной ошибке.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Содержание
- 1 Установленная мощность
- 1.1 Понятие об установленной и расчетной мощности
- 1.2 Установленная мощность для электрических станций
- 1.3 Расчетная мощность жилых зданий
- 1.4 Расчетная мощность общественных зданий
- 1.5 Расчетная мощность для промышленных объектов
- 1.6 Что такое расчетная мощность
- 1.7 Что такое установленная мощность
- 1.8 Номинальные нагрузки
- 1.9 Средние значения нагрузок
- 1.10 Установленная мощность для электрических станций
- 1.11 Расчетная мощность жилых зданий
- 1.12 Расчетная мощность общественных зданий
- 1.13 Расчетная мощность для промышленных объектов
- 1.14 Как повысить расчетную мощность
- 2 Установленная и единовременная мощность разница — Все об электричестве
- 3 Расчетная и установленная мощность
- 3.1 Что такое расчетная мощность
- 3.2 Что такое установленная мощность
- 3.3 Как повысить расчетную мощность
Установленная мощность
> Теория > Установленная мощность
Для энергоблоков электростанций, как и для всех других электроустановок и аппаратов, применяются различные условия работы. Суммарная максимальная мощность, при которой несколько установок (или одна) могут работать постоянно, – это установленная мощность. Показатель применяется и для потребления, и для выработки электроэнергии.
Понятие об установленной и расчетной мощности
Установленная мощность соответствует номинальным величинам и является фиксированным техническим показателем установки или системы. Для предприятий ее можно регулировать, например, снятием с эксплуатации части электроустановок. Данная величина применяется для характеристики:
- отдельного предприятия и здания;
- отраслевой группы;
- географической области и всей страны.
Под значением установленной мощности понимается активный мощностной показатель или полный.
Одним из основополагающих факторов во время проектирования электрической установки является расчет мощности, необходимой для долговременной и бесперебойной ее работы. Когда определяют, что такое расчетная мощность, имеют в виду именно эту величину.
Значения установленной и расчетной мощности связаны между собой при выполнении различных проектных работ. Величина расчетной мощности обычно определяется на основе установленной мощности (т.е. суммы номинальных мощностей потребителей электроэнергии, имеющихся в рассматриваемой части электроустановки) после принятия определенных коэффициентов для одновременного включения этих нагрузок.
Пиковая мощность – это самая высокая средняя загрузка, измеренная или рассчитанная за определенный промежуток времени (например, в течение дня, недели, месяца, года). Чаще всего период охватывает один год.
Важно! Пиковый мощностной показатель является основой для выбора энергетического оборудования с точки зрения нагрева рабочим током, определяет настройки применяемой защиты.
На этапе проектирования обычно предполагается, что расчетная мощность равна пиковой, и берется фиксированный коэффициент мощности.
Расчетная мощность определяется, исходя из следующих зависимостей:
- максимальный расчетный ток:
I = P /√3 х U cos φ.
- tg φ = Q/Р;
- расчетная общая мощность:
S = √(Р² + Q²).
Установленная мощность для электрических станций
В чем измеряется мощность
Для электрических станций установленная мощность вычисляется суммированием номинальных мощностей отдельных генераторов и связанных с ними двигателей. Почти всегда эти значения идентичны. В случаях несовпадения расчет ведут по меньшей мощности.
Установленная мощность российских электростанций
В результате на дорогих станциях с большой экономией топлива стоимость электроэнергии чрезвычайно зависима от режима потребления. Поэтому для крупных станций выгодно использовать установленную мощность максимум часов в год, а для мелких ГТУ с большим расходом горючего включение целесообразнее производить в часы пика нагрузок, когда общее время работы в годовом исчислении невелико.
Расчетная мощность жилых зданий
Установленная мощность в жилом здании определяется на основе суммы потребительских номинальных мощностей всех электроприборов и установок, а расчетная – с учетом ожидаемого коэффициента одновременности их включения.
Электроснабжение квартиры
Каждый абонент имеет акт разграничения, в котором записана установленная мощность и расчетная. Для домов и квартир эти величины отличаются. В дома и некоторые квартиры обычно подводятся три фазы, что позволяет увеличить потребляемый (расчетный) показатель. Однофазный ввод значительно ограничивает потребление. Контролирует нагрузку защитное оборудование, отстроенное от максимально возможных токов.
- В случае если в доме или квартире нет силовой установки, расчетная энергия определяется по формуле:
Р1 = Рмакс + М х Рчел, где:
- Рмакс – мощность самого большого приемника, установленного в квартире,
- М – число жителей,
- Рчел – расчетная мощность на одного человека (например, 1 кВт);
Важно! Данная формула не учитывает обогрев жилых помещений.
- Расчетная мощность кабеля электропитания многоквартирного здания производится с учетом количества квартир:
Р = Р1 х n x k + Ра + Рл, где:
- n – число квартир,
- k – коэффициент одновременности (он находится в пределах от 0,6 до 0,8),
- Ра – установленная мощность административных электроприемников,
- Рл – лифтов.
Если данных нет, то Ра берется равным 0,5 кВт, Рл = 20 кВт.
- При электрообогреве Ро = Р + К1 х ΣРкв, где:
- Р – расчетная мощность без электрического отопления,
- К1 – коэффициент одновременности тепловой нагрузки в n квартирах,
- Ркв – энергия отопления в одной квартире, кВт.
Важно! Точное определение расчетной мощности, необходимой для обогрева помещений требует подробных расчетов, которые выполняются совместно со строителями и проектировщиками зданий. В жилых домах с преобладающими нагревательными элементами cos φ = 1.
- Расчетный мощностной показатель для группы зданий находится по эмпирической формуле:
Рз = 0,95 х k x ΣР, где Р – энергия для одного здания.
Расчет мощности для жилого дома
Расчетная мощность общественных зданий
- В целом для общественных зданий применяется формула:
Как рассчитать потребляемую мощность
Р = Ргр х k x а, где:
- Ргр – установленная мощность группы приемников в кВт,
- k – коэффициент одновременности для этой группы,
- a – коэффициент использования номинальной мощности для данной группы приемников.
Оба коэффициента находятся в специальных таблицах.
- С учетом фактора спроса на электроэнергию используется другое выражение:
Р = Kс х Ргр, где Kc – коэффициент спроса (определяется по таблице).
Величина Кс для нежилых объектов колеблется от 0,2-0,4 до 1.
В методе коэффициента спроса расчетная нагрузка не зависит только от количества установленных приемников. Это связано с различными коэффициентами спроса. Для больших объектов с множеством разнообразного оборудования следует принимать меньшие значения Кс.
Расчет мощности для групп электроприемников
В непромышленных зданиях: офисах, школах, больницах, театрах, гостиницах и т. д., где доминируют осветительные приемники и нагревательные устройства, предполагают, что cos φ = 1.
Расчетная мощность здания коммунального хозяйства (котельные, насосные станции) должна определяться на основе данных каталога изготовителей электрических устройств, планируемых к установке, в соответствии со следующими формулами:
- реактивная мощность одного приемника:
Q1 = tg φ х Р1.
Q = Кс х Qгр, где:
- для Qгр складываются все вычисленные значения отдельных приемников,
- Кс – коэффициент спроса.
- активный мощностной показатель для группы:
Р = Kс х Ргр.
S = √(Р² + Q²).
Важно! Исходя из приведенных значений мощностей, вычисляется tg φ для группы: tg φ = Q/P. Если его значение больше указанного в технических условиях для подключения, принимается решение о компенсации реактивной мощности.
Коэффициент использования разного оборудования
Для трансформаторной подстанции, с которой будут питаться жилые и коммунальные здания, расчетная мощность определяется:
S =√(P² + Рз² + Рос²) + (Q² + Qз² + Qос²), где:
- P и Q – показатели для зданий коммунального хозяйства;
- Рз и Qз – для жилых зданий;
- Рос и Qос – для установок уличного освещения.
Расчетная мощность для промышленных объектов
Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:
- типа продукции;
- используемых технологий;
- ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
- типа выпускаемой продукции;
- типа оборудования и степени его адаптации к технологии.
Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:
- простотой вычисления;
- универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
- точностью результатов;
- легкостью определения показателей, на которых основан метод.
Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.
Коэффициенты спроса для СН подстанции
Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:
Р = Рн/(η х cos φ), где:
- Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
- η – КПД электромотора;
- cos φ – мощностной коэффициент.
Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/ustanovlennaya-moshhnost.html
Что такое расчетная мощность
Для упрощения сначала можно изучить типичные бытовые задачи. При подключении оборудования необходимо согласовать с параметрами имеющейся сети реальное потребление электроэнергии. Определенные данные нужны владельцу квартиры для выбора автоматических защитных устройств.
Расчетная мощность определяет, какой максимальный ее уровень возможен в определенных условиях эксплуатации. Для расчета нужны параметры подключенной техники.
Технические параметры бытовой техники
НаименованиеМощность по техпаспорту, ВтКоличествоИтого, кВт
Телевизор 1 | 250 | 1 | 0,25 |
Телевизор 2 | 180 | 1 | 0,18 |
Кондиционер | 1500 | 3 | 4,5 |
Эл. конвектор | 800 | 10 | 8 |
Тепловой вентилятор | 1400 | 1 | 1,4 |
Холодильник | 140 | 1 | 0,14 |
Варочная панель | 4200 | 1 | 4,2 |
Духовой шкаф | 3200 | 1 | 3,2 |
Понятно, что совместное включение кондиционеров и электрических конвекторов можно исключить. Однако в процессе приготовления торжественного ужина один духовой шкаф и все конфорки будут потреблять 7,4 кВт. Сильный ток в единой цепи способен разрушить проводку. Риск аварийных ситуаций возрастает при работе со старыми сетями питания, созданными из алюминиевых проводов с недостаточно большим сечением. В подобных объектах недвижимости (220V, одна фаза) действуют ограничения по нагрузке до 4 кВт.
Для подключения мощных потребителей (в частном загородном коттедже) рекомендуются медная проводка и подключение к сети 380V. В этом случае на одну фазу можно распределить до 14 (20) кВт по действующим стандартам. Действительные значения можно уточнить, обратившись в соответствующую снабжающую организацию.
К сведению. Таких возможностей достаточно, чтобы подсоединить даже мощный электродвигатель или сварочный трансформатор. Для подобных потребителей с выраженными реактивными составляющими делают специальный расчет с достаточным запасом по нагрузке.
Что такое установленная мощность
Знакомство с коэффициентом спроса и использования
Как видно из рассмотренного примера, простое сложение исходных параметров не позволит получить точный результат. В действительности, кроме возможности совместного включения, следует учесть длительность и время работы. Подробные сведения о режиме эксплуатации помогут использовать преимущества сравнительно недорогих тарифов (ночью, в праздничные и выходные дни).
Установленная мощность – это суммарный показатель, который рассчитан с учетом различных поправочных коэффициентов. Ниже представлены методики, которые используют для профессиональных и частных вычислений.
Номинальные нагрузки
Для комплексной оценки данного параметра, кроме номинального тока, понадобятся значения реактивной (Pr), активной (Рн) и полной (S) мощности. Точный расчет выполняют с учетом поправочного коэффициента, который определяет продолжительность подключения к источнику питания. Существенное значение имеет тип оборудования.
Так, номинальную мощность (полную) при кратковременных рабочих интервалах можно вычислить по формуле:
S = √(Рн2 + Pr2).
Реактивную составляющую определяют умножением потребления по техническому паспорту на √(П/100) * cos ϕ,
где:
- П – обозначение суммарной длительности рабочих интервалов;
- cos ϕ – справочный показатель, указанный в сопроводительной документации к подключенной аппаратуре.
Средние значения нагрузок
кВа в кВт — как правильно перевести мощность
Для решения практических задач многое будет значить потребление за длительный период времени (неделя, квартал). Чтобы получить корректный результат, берут суммарное значение активной компоненты с учетом необходимого промежутка. Также применяют поправочный коэффициент для определения рабочих интервалов. Допустимо применение рассмотренных выше формул. Главное различие – применение средних показателей вместо номинальных.
Установленная мощность для электрических станций
Этот параметр будет отличаться от суммы всех подключенных потребителей и генерирующих устройств. По действующим правилам установочная мощность определяется с учетом только тех агрегатов, которые работают на внешнюю линию электропередач. Складывают значения, указанные в соответствующих технических паспортах.
Разница установленной мощности солнечных электростанций в мире по годам за период 2000-2017
Расчетная мощность жилых зданий
Для корректного разделения технических и экономических показателей в таких объектах применяют следующие группировки потребителей:
- квартиры;
- общественная собственность.
Кроме осветительных приборов, необходимо учитывать мощность:
- лифтового, вентиляционного, насосного оборудования;
- отопительных устройств;
- систем безопасности, контроля, пожарной сигнализации.
Пояснения:
- суммарную нагрузку вычисляют по количеству и удельному потреблению отдельных категорий квартир;
- мощность лифтовых приводов корректируют с учетом графика использования (спроса);
- аналогичным образом уточняют потребление энергии электродвигателями насосных станций, других установок;
- резервные комплекты (пожаротушение и др.) не учитывают.
К сведению. Формулы, поправочные коэффициенты и технологии расчетов подробно представлены в ГОСТ, отраслевых нормативах. Для расчета нагрузок с распределением по разным типам квартир можно воспользоваться справочными данными из строительных правил (СП31-110-2013).
Расчетная мощность общественных зданий
В таких объектах, как и в государственных учреждениях, отдельно рассчитывают потребление силовых установок и светильников. Для первой категории существенное значение будет иметь реактивная составляющая мощности. Исходные данные берут из проектной документации, проверяют по паспортам отдельных единиц техники. При наличии соответствующего автономного объекта уточняют параметры котельной.
Параметры светильников существенно различаются в зависимости от типа. Устаревшие лампы накаливания потребляют много электроэнергии при сравнительно небольшом КПД. Светодиодные приборы экономичнее в 8-10 раз.
Для оценки крупных объектов пользуются усредненными показателями удельной мощности на единицу площади, рабочее место. В некоторых ситуациях на потребление существенное влияние оказывает режим работы или количество посетителей.
Расчетная мощность для промышленных объектов
Такие потребители, как правило, отличаются повышенной энергоемкостью. Соответствующие проекты снабжения создают специализированные организации. По расчетной мощности различают предприятия:
- малые и мини – до 750 кВ*А;
- средние – от 75 до 150 МВ*А;
- крупные – более 150 МВ*А.
Полученные значения используют для равномерного распределения нагрузок муниципальной электросети. Как и в предыдущих примерах, учитывают изменение потребления (суточные, недельные графики).
Как повысить расчетную мощность
Для частных, общественных, производственных и других объектов имеющиеся возможности ограничены утвержденным разрешением. Самовольное подключение мощных нагрузок недопустимо.
Чертеж из проекта электроснабжения частного дома
Изменяют условия по стандартной схеме. Сначала обращаются в снабжающую организацию. После согласования создают проектную документацию, выполняют необходимые рабочие операции.
Источник: https://amperof.ru/teoriya/ustanovlennaya-moshhnost.html
Установленная и единовременная мощность разница — Все об электричестве
> Теория > Установленная мощность
Для энергоблоков электростанций, как и для всех других электроустановок и аппаратов, применяются различные условия работы. Суммарная максимальная мощность, при которой несколько установок (или одна) могут работать постоянно, – это установленная мощность. Показатель применяется и для потребления, и для выработки электроэнергии.
Тепловая электростанция
Расчетная и установленная мощность
В современных условиях наблюдается постоянный рост потребляемой электроэнергии. Полученные данные показывают, что мощность только кухонного оборудования увеличилась в два раза. Кроме этого, появилось большое количество кондиционеров, компьютеров и другой техники.
Большинство электрических сетей уже не справляются с возрастающими нагрузками. Поэтому каждый хозяин квартиры или частного дома должен иметь представление о том, что такое расчетная и установленная мощность.
Эта проблема в полной мере касается и промышленных предприятий с современным энергоемким оборудованием.
Что такое расчетная мощность
Не только в новых, но и в старых домах владельцы жилья подключают новые виды бытовой техники и оборудования. Увеличение нагрузки может вызвать сбои в работе электрической сети, поэтому вопрос мощности подведенного кабеля нужно выяснить заранее. Эту информацию можно найти в акте разграничения балансовой ответственности или в справке о разрешенных мощностях, где указывается конкретная расчетная и установленная мощность.
Определение расчетной мощности известно также как мощность одновременного включения. Данный параметр указывает на возможное подключение установленного количества потребителей, имеющихся в квартире. В случае включения излишнего оборудования, автоматические защитные устройства просто выйдут из строя.
Сумма мощностей всех приборов будет соответствовать установленной мощности. Однако в случае одновременного включения, в сети возникнут значительные перегрузки, что приведет к срабатыванию защитных устройств.
Именно средства защиты позволяют установить определенный предел нагрузки, разрешенный для конкретного жилья.
Во многом значение расчетной мощности зависит от ввода. Каждая лестничная площадка оборудуется электрощитком с вводным автоматом, через который осуществляется ввод в квартиру кабеля с необходимым сечением. После этого внутри помещения размещаются все остальные элементы системы электроснабжения, в том числе и щит с устройствами распределения нагрузки по отдельным линиям.
В большинстве домов старой постройки подключено однофазное питание с напряжением 220 В. Именно такое подключение препятствует чрезмерной нагрузке на линию и не дает возможности подключения всех современных приборов. Эта проблема решается с помощью трехфазного ввода на 380 вольт. Он состоит из трех линий, перераспределяющих на себя общую нагрузку. В случае интенсивного энергопотребления происходит равномерное распределение нагрузки на каждую фазу.
Поэтому прежде чем планировать приобретение бытовой техники и оборудования, необходимо заранее выяснить, какой ток подведен в квартиру. Если подведены три фазы, то никаких проблем не будет, поскольку на один ввод приходится от 14 до 20 кВт, что позволяет свободно подключать все необходимые приборы.
Однако в старых постройках с однофазным вводом и алюминиевым кабелем, максимальная мощность нагрузки составляет всего 4 кВт. В этом случае об использовании каких-либо устройств, кроме освещения не может быть и речи.
Потребуется выделение дополнительной мощности, и по данному вопросу необходимо обращаться в соответствующие службы.
Что такое установленная мощность
Для того чтобы заранее спланировать установку в доме или квартире бытовой техники и оборудования, необходимо произвести оценку максимальной мощности, потребление которой будет осуществляться из электрической сети. Простое арифметическое сложение мощностей всех имеющихся потребителей не дает точных результатов, из-за своей неэффективности и неэкономичности.
Как правило, при такой оценке используются определенные факторы, учитывающие коэффициент использования и разновременность работы подключенных устройств. Кроме того, учитываются не только действующие, но и предполагаемые нагрузки. В результате, получается установленная мощность, измеряемая в кВт или кВА.
Значение установленной мощности будет равно сумме номинальных мощностей каждого прибора и устройства. Однако это значение не будет фактически потребляемой мощностью, которая практически всегда выше номинала. Данный параметр необходимо знать для того, чтобы правильно выбрать номинальную мощность того или иного устройства.
В промышленном производстве существует понятие полной установленной мощности. Этот показатель представляет собой арифметическую сумму полных мощностей каждого отдельно взятого потребителя. Он не совпадает с максимальной расчетной полной мощностью, поскольку при его расчетах используются различные коэффициенты и поправки.
Как повысить расчетную мощность
Если технические условия позволяют выделить дополнительную мощность, в этом случае на руки выдается соответствующее разрешение на выполнение электромонтажных работ. В итоге будет произведен ввод дополнительного кабеля необходимого сечения, определяемого специалистами. Это позволит выдерживать все предполагаемые нагрузки.
Однако на практике решение этой проблемы сопряжено с большими трудностями, прежде всего это связанными с согласованиями в различных структурах и инстанциях. Кроме того, дополнительные мощности отсутствуют и взять их просто негде.
Существующие сети и так уже работают с полной нагрузкой. Иногда дополнительные мощности находятся в другом районе, что потребует прокладки к дому новой кабельной линии. Внутри дома также выполняется прокладка нового магистрального силового кабеля.
Все изменения оформляются документально и фиксируются в техническом паспорте жилища.
Особые сложности возникают в домах старой постройки с однофазными линиями и отсутствующим заземлением. Здесь не поможет замена старой электропроводки на более новую, пропускная способность все равно останется старой и не позволит включать дополнительные приборы. В этом случае потребуется полная замена проводки на трехфазную линию с установкой всех необходимых защитных и распределительных устройств.
Источник: https://electric-220.ru/news/raschetnaja_i_ustanovlennaja_moshhnost/2016-10-02-1077
Для электрических сетей расчетными нагрузками являются наибольшие возможные нагрузки длительностью не менее 30 мин.
Величина расчетной нагрузки зависит от числа и установленной мощности электроприемников, характера производства и степени автоматизации — производственного процесса.
1. Номинальная (установленная) мощность электроприемников
Номинальная активная мощность для одного электроприемника определяется по формулам:
для приемников освещения и электродвигателей при длительном режиме работы
для электродвигателей повторно-кратковременного режима работы
для трансформаторов электропечей
для трансформаторов сварочных машин и аппаратов и сварочных трансформаторов ручной сварки
где Рн — номинальная мощность приемника освещения или номинальная (паспортная) мощность электродвигателя для длительного режима работы, кВт;
ПВн — номинальная (паспортная) продолжительность включения, отн. ед.;
Рн.п — паспортная мощность электродвигателя при номинальной относительной продолжительности включения, кВт;
Sн — паспортная мощность трансформатора, кВА;
cosφн— коэффициент мощности электропечи, сварочного аппарата или сварочного трансформатора при номинальных условиях.
Номинальная мощность группы электроприемников определяется как сумма номинальных мощностей всех электроприемников:
где ру — номинальная мощность электроприемника, кВт;
n — общее число электроприемников в группе.
2. Расчетные нагрузки
Для одного электроприемника расчетная активная мощность принимается равной:
при длительном режиме работы
при повторно-кратковременном режиме работы
где ру — номинальная мощность электроприемника, кВт.
При повторно-кратковременном режиме работы электроприемника установленная мощность должна быть приведена к длительному режиму работы по одной из формул (3-2) или (3-4).
Расчетная реактивная мощность одного электроприемника определяется из выражения
где φ — фазовый угол тока электроприемника при режиме расчетной нагрузки.
Для группы электроприемников числом до 3 включительно активная и реактивная расчетные мощности определяются как суммы соответственно активных и реактивных нагрузок электроприемников группы.
При ориентировочных расчетах допускается определять расчетную активную мощность одной или нескольких групп электроприемников по формуле
где Кс и Ру — соответственно средняя величина коэффициента спроса и установленная мощность группы однотипных электроприемников;
n — общее число групп электроприемников. Реактивная расчетная мощность может быть определена из выражения
где φ — фазовый угол суммарного тока всей группы электроприемников для режима расчетной нагрузки.
Средние значения коэффициента спроса силовой нагрузки для некоторых производств приведены в табл. 3-1 и 3-2.
Коэффициент спроса осветительной нагрузки промышленных предприятий и относящихся к ним вспомогательных и бытовых сооружений принимается по табл. 3-3.
В общем случае коэффициент спроса группы электроприемников промышленного предприятия определяется как произведение коэффициентов использования (Ки) и максимума (Км):
Кс=КиКм (3-11)
Коэффициенты использования и максимума группы электроприемников соответственно равны:
где Рсм — средняя активная нагрузка рассматриваемой группы электроприемников за наиболее нагруженную смену предприятия, квт;
Р и Ру — соответственно расчетная и номинальная активная мощности той же группы электроприемников, квт.
Значения коэффициентов использования в зависимости от типа приводимых механизмов и характера производства приведены в табл. 3-1.
Значения коэффициента использования для нескольких групп электроприемников с разными значениями коэффициента использования определяются по формуле (3-12), в которой под Рсм следует понимать сумму средних нагрузок за наиболее нагруженную смену для всех групп электроприемников:
Коэффициент спроса группы электроприемников для ориентировочных расчетов может быть принят в зависимости от коэффициента использования по табл. 3-4.
3. Определение коэффициента максимума
При расчетах на стадии технического проекта или рабочих чертежей расчетные нагрузки определяются с учетом коэффициента максимума, величина которого зависит от коэффициента использования и эффективного числа электроприемников.
Под эффективным числом группы электроприемников с различной установленной мощностью и разными режимами работы понимается такое число приемников, одинаковых по мощности и однородных по режиму работы, которое обеспечивают ту же величину расчетной нагрузки, что и рассматриваемая группа различных по мощности и режиму работы электроприемников.
В общем случае эффективное число электроприемников может быть найдено из выражения
Эффективное число электроприемников может быть принято равным фактическому их числу в следующих случаях:
а) когда мощность всех приемников одинакова;
б) при коэффициенте использования Ки>0,8;
в) когда выполняются указанные в табл. 3-5 соотношения между коэффициентом использования и величиной отношения, равного:
где Ру.макс и Ру.мин — соответственно номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе, квт.
При определении Ру.мин должны быть исключены наиболее мелкие электроприемники, суммарная мощность которых не превосходит 5% мощности всей группы приемников.
Когда указанные условия не выполняются, эффективное число электроприемников определяется в зависимости от величин Р*и n*, вычисляемых пo формулам (*—звездочки, поставленные под буквенными обозначениями, указывают на относительные величины).
где n — общее число электроприемников группы;
— сумма номинальных мощностей всей группы, квт;
— число приемников в группе, номинальная мощность каждого из которых больше или равна половине номинальной мощности наиболее мощного приемника в группе;
— сумма номинальных мощностей этих приемников, квт.
Мелкие электроприемники, суммарная мощность которых не превосходит 5% номинальной мощности всех электроприемников, при определении не учитываются.
В зависимости от величин р* и n* по табл. 3-6 находят величину относительного значения эффективного числа электроприемников:
и определяют эффективное число приемников умножением полученного значения на общее число электроприемников группы:
В зависимости от коэффициента использования Ки и эффективного числа приемников nэ по табл. 3-7 определяется коэффициент максимума Км.
Величины расчетных активной и реактивной мощностей группы электроприемников определяется по формулам:
где Рсм — средняя активная мощность для группы электроприемников за наиболее нагруженную смену, кВт;
tgφ — соответствует характерному для данной группы электроприемников значению фазового угла в режиме максимальной активной мощности.
Полная расчетная мощность определяется из выражения
расчетный ток — по формуле
где U1 — номинальное напряжение сети, кв.
Коэффициент мощности при режиме расчетной нагрузки равен:
При определении эффективного числа электроприемников для большого числа питающих линий, нескольких трансформаторных пунктов, распределительных подстанций и т. п. допускается применять упрощенную методику расчета, которая заключается в следующем.
Для отдельных линий или подстанций, для которых ранее были определены величины номинальной мощности и эффективного числа электроприемников вычисляются мощности условных электроприемников по формуле
где Ру и nэ — соответственно номинальная мощность и эффективное число электроприемников рассматриваемой линии или подстанции.
При этом не учитывается нагрузка резервных электроприемников, ремонтных сварочных трансформаторов и других ремонтных электроприемников, пожарных насосов, а также электроприемников, работающих кратковременно (дренажные насосы, задвижки, вентили, щитовые затворы и т. п.). Нагрузка таких электроприемников учитывается только при расчете питающих эти приемники линий и линий, питающих силовые распределительные пункты, к которым они подключены.
Определение эффективного числа электроприемников, коэффициентов максимума и спроса для условных электроприемников, вычисленных по формуле (3-26), производится методом, изложенным выше для индивидуальных приемников.
При окончательном подсчете нагрузок должны быть учтены реактивные мощности присоединенных к сети батарей конденсаторов (мощности батарей статических конденсаторов учитываются со знаком «минус»), а также потери активной и реактивной мощности в понижающих трансформаторах.
Для электроприемников с малоизменяющейся во времени нагрузкой (насосы водоснабжения, вентиляторы, отопительные и нагревательные приборы, печи сопротивления и т. п.) коэффициент спроса может быть принят равным коэффициенту использования:
Кс=Ки (3-27)
Изложенный метод определения расчетных нагрузок рекомендуется применять на всех ступенях и для всех элементов системы электроснабжения промышленных предприятий без введения в расчеты понижающих коэффициентов. Допускается применение коэффициента участия в максимуме в пределах 0,9—0,95 в случаях, когда при определении нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения можно ожидать несовпадения во времени максимально загруженных смен, а также при ориентировочных расчетах.
В табл. 3-8 дано число часов использования максимальной мощности для осветительной нагрузки промышленных предприятий.
Пример 3-1.
В отделении цеха промышленного предприятия установлена группа электродвигателей на номинальное напряжение 380 в с длительным режимом работы. По величине коэффициента использования электроприемники разбиваются на три подгруппы, для каждой из которых в табл. 3-9 указаны число и мощность двигателей, суммарная номинальная мощность, величины коэффициентов использования и мощности.
Требуется определить расчетные нагрузки для всей группы электродвигателей отделения.
Таблица 3-9 Расчетные данные для примера 3-1 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
№ подгрупп электро-приемников | Количество и номинальная мощность электроприемников | Суммарная мощность, квт | Коэф-фициент исполь-зования | Коэф-фициент мощности | Средняя мощность за наиболее нагруженную смену | |||||||
кол-во | мощность, квт | кол-во | мощность, квт | кол-во | мощность, квт | Активная, квт | Реактивная, квар |
|||||
1 | 2 | 100 | 3 | 22 | — | — | 266 | 0,6 | 0,85 | 0,62 | 160 | 99 |
2 | б | 30 | — | — | — | — | 180 | 0,7 | 0,75 | 0,88 | 126 | 111 |
3 | 4 | 17 | 6 | 4 | 10 | 2,2 | 114 | 0,3 | 0,6 | 1,33 | 34 | 45 |
Для всей группы электроприемников | 560 | 0,573 | 0,78 | 0,80 | 320 | 255 |
Примечание. В первых семи столбцах указаны заданные величины. Остальные величины определены были при решении примера.
Решение.
Определяются значения tgφ в зависимости от величин cosφ (полученные значения указаны в табл. 3-9).
Для каждой из подгрупп двигателей определяются средние мощности за наиболее загруженную смену.
Для первой подгруппы средняя активная мощность по (3-12) равна:
средняя реактивная мощность по (3-8)
Аналогично определяются средние мощности для второй и третьей подгрупп электродвигателей.
Суммарные средние активная и реактивная мощности отделения цеха за наиболее загруженную смену равны соответственно:
Среднее значение
Общее число электродвигателей
n=2+3+6+4+6+10=31
Групповой коэффициент использования для всех электродвигателей определяется по (3-12):
Для определения коэффициента максимума следует найти значение эффективного числа электроприемников.
Мощность наибольшего двигателя группы (табл. 3-9)
мощность наименьшего двигателя
Электродвигатели мощностью по 2,2 квт при этом не учитываются, так как их суммарная мощность составляет меньше 5% общей мощности группы двигателей:
По (3-16) значение отношения
Согласно данным табл. 3-5 эффективное число электроприемников не может быть приравнено действительному их числу и должно быть определено по табл. 3-6 в зависимости от величин р* и n*
Как видно из табл. 3-9, число электроприемников в группе, установленная мощность каждого из которых равна или больше половины мощности наиболее крупного приемника, n1=2, так как половина мощности наиболее крупного электродвигателя составляет 100/2 = 50 кВт и указанное число ограничивается числом двигателей мощностью по 100 кВт. Мощность этих двигателей равна:
Находим значения р* и n* соответственно по (3-17) и (3-18):
По табл. 3-6 для полученных значений р* и n* определяем относительное значение эффективного числа электроприемников:
(согласно примечанию к табл. 3-6 для промежуточного значения величины n* принята ближайшая меньшая величина n*э).
Эффективное число электроприемников определяется по (3-20):
В зависимости от значения группового коэффициента использования Ки=0,573 и эффективного числа электроприемников nэ=11,8 по табл. 3-7 путем интерполяции определяем величину коэффициента максимума:
Км=1,24
Величины расчетных активной и реактивной мощности отделения цеха предприятия определяются по (3-21) и (3-22):
Величина полной расчетной мощности по (3-23) равна
а коэффициента мощности по (3-25)
Пример 3-2.
Определить расчетные нагрузки для линии на номинальное напряжение 6 кв, питающей четыре цеховых ТП, для которых предварительным расчетом были определены мощность и эффективное число электроприемников, а также средние активная и реактивная мощности за наиболее нагруженную смену (см. табл. 3-10).
Общая мощность присоединенных к сети батарей конденсаторов составляет 650 квар.
Таблица 3-10 Расчетные данные для примера 3-2 | |||||
---|---|---|---|---|---|
№ ТП | Номинальная мощность Ру, квт | Средняя мощность за наиболее нагруженную смену | Эффективное число электроприемников nэ | Мощность условного электроприемника Р’у, квт | |
активная Рсм, квт | реактивная Qсм, квар | ||||
1 2 3 4 |
460 1200 410 300 |
280 450 145 245 |
240 340 170 240 |
26 45 46 22 |
17,7 26,7 8,92 13,6 |
Всего | 2370 | 1120 | 990 | 139 | — |
Решение.
Определяем коэффициент использования всех присоединенных к линии электроприемников по (3-12):
Определяем мощности условных электроприемников из (3-26): для ТП1
для ТП2
Результаты расчета указаны в табл. 3-10.
Вычисляем отношение мощностей наибольшего условного электроприемника и наименьшего по (3-16):
Полученные значения коэффициента использования и величины m удовлетворяют указанным в табл. 3-5 условиям, следовательно эффективное число электроприемников для линии, питающей ТП1-4, может быть принято равным суммарному фактическому числу условных приемников nэ=139.
Величину коэффициента максимума определяем по табл. 3-7 в зависимости от значений Ки =0,473 и nэ=139:
Км = 1,06
Значения расчетных нагрузок (мощностей) определяем по формулам (3-21) — (3-25).
1. При отключенных батареях конденсаторов
Активная мощность
Реактивная мощность
Полная мощность
Ток линии
Коэффициент мощности
2. При полностью включенных батареях конденсаторов
Активная мощность (пренебрегая потерями мощности в конденсаторах)
Р= 1190 квт
Реактивная мощность
Q = 1050-650 = 400 кВАР
Полная мощность
Ток линии
Коэффициент мощности
Главная / Электроснабжение строительно-монтажных работ / Электрические нагрузки и графики потребления электрической энергии / Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса
Определение расчетной мощности по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом в частности потому, что Кс меняется с изменением числа однородных приемников в одном узле, а в справочниках дается постоянной величиной и рекомендуется лишь как предварительный.
Пример 1. Определить расчетную нагрузку группы приемников бетоносмесительного цеха ДСК. Исходные данные (выделены полужирным шрифтом) и результаты расчета сведены в таблице ниже.
Исходные данные и результаты расчета
Группа приемников | Число приемников n, шт. | Суммарная установленная мощность, Ру кВт | Коэффициент спроса Кс | COS φ | tg φ | Расчетные нагрузки | ||
активная Рр, кВт | реактивная Qp, квар | полная S, кВ А | ||||||
Конвейер | 16 | 191,4 | 0,8 | 0,75 | 0,882 | 153,1 | 135 | — |
Вибратор | 23 | 158,5 | 0,6 | 0,75 | 0,882 | 95 | 83,8 | — |
Вентилятор, насос | 8 | 18 | 0,8 | 0,85 | 0,62 | 14,4 | 8,9 | — |
Дозатор | 2 | 9 | 0,35 | 0,5 | 1,732 | 3,2 | 5,4 | — |
Итого | 49 | 376,9 | 0,6 | 0,697 | 1,03 | 225,7 | 232,2 | 324,2 |
Величины Кр, Кс и cos φ приняты по справочным материалам. Кр принят равным 1. Значения Кс для всех групп вычислены по суммарным установленным и расчетным мощностям:
Метод упорядоченных диаграмм
Наиболее универсальным и рекомендуемым является метод упорядоченных диаграмм, который положен в основу «Временных руководящих указаний».
Расчетная нагрузка группы приемников Pр, соответствующая известному получасовому максимуму нагрузки Рр (30), определяется по формуле
Pр = Кмакс Pсм,
где Кмакс — коэффициент максимума активной мощности — выбирается из таблицы, ключом к которой является коэффициент использования Ки, выбираемый по справочникам для каждой группы приемников:
где в числителе стоит квадрат суммы номинальных активных мощностей всех n-приемников данной группы, а в знаменателе — сумма квадратов номинальных активных мощностей отдельных приемников группы. Если все приемники группы имеют одинаковую номинальную мощность, то
nэ=(nРN)2/ nР2N=n.
Если приемники группы имеют различные номинальные мощности, то nэ<n, br=»»>
Рсм=КиРу
При nэ <4 расчетная мощность может быть определена как сумма номинальных мощностей:</n,>
Расчетная активная мощность узла электроснабжения, включающего n групп приемников, определяется по формуле
где Рсм — средняя мощность группы за наиболее загруженную смену.
Кмакс выбирается из справочных таблиц по общему эффективному количеству приемников для всего узла и по среднему значению коэффициента использования Ки, который определяется по формуле
Qp определяется по аналогичным формулам:
Qp Кмакс Qсм;
Qcm = Рсмtgφ;
Полная мощность вычисляется так:
Sp= √P2p + Q2p.
Расчет осветительных нагрузок может быть проведен методом удельной нагрузки на единицу площади по формуле
Pр.о= Pуд S,
где Pуд — выбирается по справочным данным; S — площадь помещения, м2.
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков
В данной статье приведен порядок расчета нагрузки бытовой электрической сети по установленной мощности и коэффициенту спроса (так называемый метод коэффициента спроса).
Рассчитанная по данной методике электрическая бытовая мощность может применяться для выбора аппаратов защиты и сечения кабелей электропроводки.
-
Методика расчета бытовой мощности
Расчет мощности бытовой электросети по методу коэффициента спроса производится в следующем порядке:
Справочно: Так как в соответствии с действующими правилами силовые и осветительные сети принято разделять, расчет необходимо производить раздельно для силовой сети (розеточных групп) и сети освещения.
1) Определяется установленная (суммарная) электрическая мощность (Pуст) отдельно для силовой сети (розеточной группы) — Pуст-с и сети освещения Pуст-о:
Pуст-с=P1+P2+…+Pn
где: P1,P2,Pn — мощности отдельно взятых электроприемников (электрических приборов) в доме. При отсутствии фактических значений мощностей их можно принять нашей таблице мощностей бытовых электроприборов.
Pуст-о=P1*n1+P2*n2+…+Pn*nn
где: P1,P2,Pn — мощность одной отдельно взятой лампы каждого типа в доме;
n1, n2, nn, — количество ламп каждого типа.
Примечание: при отсутствии данных о мощности и количестве ламп для расчета установленной мощности сети освещения можно воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета освещения помещения по площади помещения.
2) Исходя из установленной определяем расчетную мощность:
При определении мощности бытовой электросети необходимо учитывать, что все имеющиеся в доме электроприборы, как правило, одновременно в сеть не включаются поэтому для определения расчетной мощности применяется специальный поправочный коэффициент называемый коэффициентом спроса, значение которого принимается исходя из установленной мощности (суммарной мощности бытовых электроприборов):
Примечание: При значении установленной мощности силовой сети до 5 кВт включительно коэффициент спроса рекомендуется принимать равным 1.
Расчетную мощность так же определяем раздельно:
- Для силовой сети:
Pрс=Pуст-с*Ксс
где: Pуст-с — установленная мощность силовой сети;
Ксс — коэффициент спроса для силовой сети.
- Для сети освещения:
Pро=Pуст-о*Ксо
где: Pуст-о — установленная мощность сети освещения;
Ксо — коэффициент спроса для сети освещения.
- Общую расчетную мощность бытовой сети можно получить получить сложив расчетные мощности силовой сети и сети освещения:
Pобщ.=Pрс+Pро
Полученные значения расчетных мощностей можно применять для определения расчетного тока сети и выбора аппаратов защиты (автоматических выключателей, УЗО и т.д.), а так же расчета сечения электропроводки. Подробнее об этом читайте в статье: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты.
Так же для данных расчетов можно воспользоваться следующими нашими онлайн калькуляторами:
- Онлайн расчет тока сети
- Онлайн расчет автомата по мощности
- Онлайн расчет дифавтомата по мощности
- Онлайн расчет УЗО по мощности
- Онлайн расчет сечения кабеля по мощности
ВАЖНО! В случае применения для расчета аппаратов защиты (автомата, дифавтомата, УЗО) вышеуказанных онлайн калькуляторов с использованием значения расчетной мощности определенного по методике приведенной в данной статье в калькуляторах при выборе типа указанной мощности следует поставить галочку в пункте: «Мной указана максамальная разрешенная к использованию мощность (проектная/расчетная мощность, либо мощность указанная в договоре электроснабжения)», т.к. в противном случае калькулятор использует при расчете коэффициент спроса который вами уже учтен, что приведет к некорректному расчету.
-
Пример расчета мощности бытовой сети
Для примера расчета бытовой мощности возьмем частный дом в котором имеются следующие электроприемники:
В силовой сети:
- стиральная машина — 2000 Вт
- микроволновая печь — 1800 Вт
- мультиварка — 1200 Вт
- кухонная вытяжка — 120 Вт
- пылесос — 550 Вт
- телевизор — 130 Вт
- персональный компьютер — 350 Вт
- принтер — 60 Вт
В сети освещения:
- Лампочки накаливания — 6 шт по 75 Вт
- Энергосберегающие лампочки — 8 шт по 22 Вт
Производим расчет мощности силовой сети:
- Установленная мощность (сумма мощностей всех электроприборов):
Pуст-с=2000+1800+1200+120+550+130+350+60=6210 Вт
теперь переведем данную мощность в киловатты для чего необходимо разделить полученное значение на 1000:
Pуст-с=6210/1000=6,21 кВт
- Определяем расчетную мощность силовой сети, для чего умножаем полученную установленную мощность на коэффициент спроса значение которого определяем по таблице выше (Ксс принимаем равным 0,8):
Pрс=Pуст-с*Ксс=6,21*0,8=4,968 кВт
По аналогии определяем мощность сети освещения:
- Установленная мощность сети освещения:
Pуст-о=6*75+8*22=450+176=626 Вт (или 0,626 кВт)
- Определяем расчетную мощность силовой сети (учитывая малую мощность сети освещения и тот факт, что в такой небольшой сети все лампочки могут одновременно работать длительный период времени коэффициент спроса для сети освещения (Ксо)принимаем равным 1):
Pро=Pуст-с*Ксо=0,626*1=0,626кВт
- Общая мощность бытовой сети составит:
Pобщ.=Pрс+Pро=4,968+0,626=5,594 кВт
Применим рассчитанные значения для определения номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля с помощью соответствующих онлайн калькуляторов (на примере силовой сети):
Автоматический выключатель для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета автомата по мощности:
Сечение кабеля для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета сечения кабеля по мощности:
Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!
Не нашли на сайте ответа на интересующий Вас вопрос? Задайте его на форуме! Наши специалисты обязательно Вам ответят.
↑ Наверх