Методические указания и задания для домашней контрольной работы по дисциплине «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий» (стр. 4 из 20)
3. Что собой представляет оплата за потребленную электроэнергию по двухставочному тарифу? Какие электроприемники производят оплату по такому тарифу?
4. Как определить среднегодовую мощность , зная количество потребленной электроэнергии за год и годовое количество часов работы предприятия ?
5. Перечислите основные показатели, характеризующие работу электроприемника.
6. Назовите основные физические величины, характеризующие графики нагрузки.
Тема 2.5 Расчет электрических нагрузок в ЭУ напряжением до 1 кВ
Методы расчета электрических нагрузок в электроустановках напряжением до 1кВ. Расчетные коэффициенты и их применение при определении электрических нагрузок. Определение средней сменной и максимальной расчетной мощности. Расчет электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузки. Определение эффективного числа электроприемников. Определение расчетных нагрузок гражданских зданий методом коэффициента спроса. Определение расчетных нагрузок от осветительных установок. Определение расчетных нагрузок от однофазных электроприемников. Потери мощности и электроэнергии в отдельных элементах системы электроснабжения. Активные и индуктивные сопротивления проводников.
Методические указания
Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок способствует обоснованному выбору любого элемента системы электроснабжения, рациональному построению оптимизации технико-экономических показателей систем электроснабжения и поэтому является важной народнохозяйственной задачей.
Если расчетная нагрузка будет уменьшена в сравнении с действительной, это приведет к ускоренному износу электрооборудования и может вызвать ограничение электроснабжения. И наоборот – увеличение расчетных нагрузок чревато дополнительными капитальными затратами на систему электроснабжения и неполным использованием электрооборудования.
Проблема определения расчетных электрических нагрузок возникает, если число электроприемников в группе превышает три. При количестве электроприемников в группе, равной три и менее, расчетная нагрузка определяется
Рр = ∑ рнi , кВт; Qр =Ррtgφ = ∑рнitgφi, квар (1.1)
Для единичных электроприемников в качестве расчетных нагрузок принимаются их номинальные активные и реактивные мощности. Расчетная нагрузка группы электроприемников всегда меньше установленной мощности, и ее необходимо определять тем или иным методом.
В соответствии с РТМ 36.18.32.4-92 расчетная активная мощность группы электроприемников (количество электроприемников в группе более одного) на напряжение до 1 кВ определяется по выражению
(1.2)где Kp – коэффициент расчетной мощности;
kиi – коэффициент использования i-го электроприемника;
рнi – номинальная мощность i-го электроприемника;
n – количество электроприемников в группе.
Групповой коэффициент использования
(1.3)Значение Кр зависит от эффективного числа электроприемников (nэ), группового коэффициента использования (Ки), а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки.
В случаях, когда расчетная мощность Рр, вычисленная по выражению (1.2), окажется меньше номинальной наиболее мощного электроприемника (рн.макс), следует принимать Рр = рн.макс.
Расчетная реактивная мощность определяется следующим образом:
- для питающих сетей (питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты) в зависимости от значения nэ:
при nэ £ 10
(1.5)при nэ > 10
(1.6)- для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу:
(1.7)где tgji - коэффициент реактивной мощности i-го электроприемника, принимаемый по табл. 1.6 по значению cosj.
При определении рн для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода.
Для электродвигателей с повторно кратковременным режимом работы их номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ=100 %).
Значение токовой расчетной нагрузки, по которой выбирается сечение линии по допустимому нагреву, определяется по выражению:
(1.10)где
- полная расчетная мощность узла нагрузки, кВ·А.Расчет электрических нагрузок выполняется в виде таблицы.
Определение расчетных электрических нагрузок упрощенными методами
К упрощенным методам определения расчетных нагрузок относятся: а) метод удельного расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы; б) метод коэффициента спроса (Kc); в) метод удельной мощности на единицу площади.
Метод удельного расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или работы. Согласно этому методу расчетная нагрузка определяется по формулам:
Рр = Рс = Мwо / Т (1.11)
Qp = Pp×tgj, (1.12)
где М - количество продукции (или объем работы), выпускаемой (или выполняемой) за время Т;
W0 - удельный расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы; tgj - средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:
(1.13)где Vт, Wт - расходы соответственно реактивной и активной энергии за время Т.
Метод удельного расхода электроэнергии рекомендуется применять при достаточно устойчивых значениях w0 и наличии соответствующей базы данных об электропотреблении (удельных норм расхода электроэнергии).
Метод коэффициента спроса (Kс). Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы электроприемников определяют по формулам:
Pp = Kс ×Рн; (1.14)
Qp = Рp×tgj, (1.15)
где Kс и tgj принимаются для характерной группы электроприемников по справочным материалам.
Основной недостаток данного метода состоит в том, что величина коэффициента спроса принимается одинаковой для всех электроприемников. Такое допущение возможно только при высоких значениях коэффициентов использования и эффективного числа электроприемников.
Данный метод рекомендуется применять при отсутствии конкретных данных об электроприемниках, наличии суммарной установленной мощности электроприемников (Рн) цеха (участка) и общего характерного режима их работы.
Метод удельной мощности на единицу площади. Расчетная нагрузка по данному методу определяется по одной из следующих формул:
Pp = pуд.рF; (1.16)
Pp = pуд.уст FKс; (1.17)
Qp = Pp×tgj, (1.18)
где pуд.р- удельная расчетная активная мощность на единицу площади, кВт/м2; pуд.уст - удельная установленная активная мощность на единицу площади, кВт/м2; F - площадь размещения электроприемников, м2.
Этот метод рекомендуется применять при относительно равномерном распределении электроприемников по площади помещения. Наиболее точные результаты получаются при большом количестве электроприемников и малой их мощности.
Характерным примером применения формулы (1.17) является определение расчетной нагрузки от источников света при общей равномерной системе освещения.
Формула 1.16 применяется для определения нагрузки жилых домов микрорайона (квартала). В этом случае под руд.р понимается удельная расчетная нагрузка жилых домов, а под F - общая площадь жилых домов микрорайона (квартала).
Расчетная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) Рр.ж.д. определяется по формуле:
(1.19)где ркв.уд - удельная расчетная электрическая нагрузка квартир; n - количество квартир; 0,9 - коэффициент участия в максимуме нагрузки силовых электроприемников; рлi - установленная мощность электродвигателя лифта; nл - количество лифтовых установок; рст.уi, m - соответственно мощность и количество электродвигателей насосов водоснабжения, вентиляторов и других санитарно-технических устройств;
- соответствующие коэффициенты спроса.Расчетная электрическая нагрузка линии до 1 кВ (или на шинах 0,4 кВ ТП) при смешанном питании потребителей жилых домов и общественных зданий определяется по формуле:
(1.20)где Рзд.max - наибольшая нагрузка здания из числа зданий, питаемых полинии; Рздi - расчетные нагрузки других зданий, питаемых по линии;