Koefficienter för beräkning av elektriska belastningar

Uppgiften att beräkna elektriska nätverk är att uppskatta värdena korrekt elektriska belastningar och valet av de minsta möjliga tvärsnitten av ledningar, kablar och samlingsskenor där de standardiserade villkoren skulle uppfyllas med avseende på:

1. värmetrådar,

2. ekonomisk strömtäthet,

3. elektriskt skydd av enskilda delar av nätverket,

4. spänningsförluster i nätet,

5. nätverkets mekaniska styrka.

Designbelastningarna för val av tvärsnitt av ledningar är:

1. halvtimmes max I30-för val av värmetvärsnitt,

2. den genomsnittliga kopplingsbelastningen Icm — för val av tvärsnitt för den ekonomiska strömtätheten,

3. toppström — för val av säkringar och ströminställningar för överströmsbrytare och för beräkning av spänningsbortfall. Denna beräkning handlar vanligtvis om att bestämma spänningsförlusten i försörjningsnätet vid start av individuella kraftfulla ekorrburmotorer och i trolleybussar.

Vid val av tvärsnitt av distributionsnätet, oavsett den faktiska belastningsfaktorn för den elektriska mottagaren, måste möjligheten att använda den med full kapacitet alltid beaktas, och därför måste den elektriska mottagarens märkström tas som märkströmmen. Ett undantag är endast tillåtet för ledningar till elmotorer valda inte för uppvärmning, utan för överbelastningsmoment.

För distributionsnätet sker alltså inte avräkning som sådan.

För att bestämma den uppskattade strömmen i försörjningsnätet är det nödvändigt att hitta den kombinerade maximala eller genomsnittliga belastningen för ett antal energiförbrukare och, som regel, olika driftsätt. Som ett resultat är processen för att beräkna kraftnätet relativt komplex och är uppdelad i tre huvudsakliga sekventiella operationer:

1. upprätta ett beräkningsschema,

2. bestämning av den kombinerade maximala belastningen eller dess medelvärden i enskilda delar av nätet,

3. urval av avsnitt.

Designschemat, som är en utveckling av strömförsörjningskonceptet som beskrivs när man överväger distributionen av elektrisk energi, måste innehålla alla nödvändiga data om de anslutna lasterna, längden på de enskilda sektionerna av nätverket och den valda typen och metoden för läggning .

Den viktigaste operationen - bestämning av elektriska belastningar på enskilda delar av nätverket - är i de flesta fall baserad på användningen av empiriska formler. Koefficienterna som ingår i dessa formler beror i största utsträckning på driftsättet för konsumenter av elektrisk energi, och den korrekta bedömningen av den senare är av stor betydelse, även om den inte alltid är korrekt.

Samtidigt kan felaktigheten i att bestämma koefficienterna och följaktligen belastningarna leda till antingen otillräcklig bandbredd på nätverket eller en omotiverad ökning av priset på hela installationen.

Innan man går vidare till metodiken för att bestämma elektriska belastningar för kraftnät, bör det noteras att koefficienterna som ingår i beräkningsformlerna inte är stabila. På grund av kontinuerliga tekniska framsteg och utvecklingen av automatisering måste dessa faktorer vara föremål för periodisk översyn.

Eftersom själva formlerna och koefficienterna som ingår i dem är ungefärliga i viss mån, bör man komma ihåg att resultatet av beräkningarna endast kan vara bestämningen av räntebeloppens ordningsföljd Av denna anledning överdriven noggrannhet i aritmetiska operationer bör undvikas.

Värden och koefficienter som ingår i beräkningsformlerna för att bestämma elektriska belastningar

Installerad kapacitet Ru betyder:

1. för elmotorer med kontinuerlig drift — nominell effekt i katalogen (pass) i kilowatt, utvecklad av axelmotorn:

2. för elmotorer med intermittent drift — nominell effekt reducerad till kontinuerlig drift, d.v.s. till PV = 100 %:

där PVN0M är märkeffekten i procent enligt katalogdata, Pnom är märkeffekten vid PVN0M,

3. för elektriska ugnstransformatorer:

där СХ0М är transformatorns märkeffekt enligt katalogdata, kVA, cosφnom är effektfaktorn som är karakteristisk för driften av en elektrisk ugn vid märkeffekt,

4. för transformatorer av svetsmaskiner och anordningar — villkorlig effekt reducerad till kontinuerlig drift, d.v.s. till PV = 100 %:

där Snom är transformatorns arbetscykelvärde i kilovolt-ampere,

Under ansluten strömförsörjning Ppr av elmotorer förstås som den effekt som förbrukas av motorn från nätverket vid nominell belastning och spänning:

där ηnom är motorns märkeffekt i relativa enheter.

Genomsnittlig aktiv belastning för det mest trafikerade skiftet Rav.cm och samma genomsnittliga reaktiva belastning Qcp, cm är koefficienter dividerat med mängden el som förbrukas under det maximalt belastade skiftet (WCM respektive VCM) med skiftets varaktighet i timmar Tcm,

Genomsnittlig årlig aktiv belastning Rav.g och samma reaktiva belastning Qcp.g är koefficienter från att dividera den årliga elförbrukningen (Wg respektive Vg) med den årliga arbetstiden i timmar (Tg):

Under maximal belastning förstås Rmax som den största medelbelastningen för ett visst tidsintervall.

I linje med PUE, för beräkning av värmenätverk och transformatorer, sätts detta tidsintervall lika med 0,5 h, det vill säga den maximala belastningen antas under en halvtimme.

Särskilj den maximala belastningen för en halvtimme: aktiv P30, kW, reaktiv Q30, kvar, full S30, kVA och ström I30, a.

Toppström Ipeak är den momentana maximala möjliga strömmen för en given konsument av elektrisk energi eller för en grupp elektriska förbrukare.

Under utnyttjandefaktor för förändring av KI förstå förhållandet mellan den genomsnittliga aktiva lasten för maximalt belastat förskjutning och den installerade effekten:

Följaktligen är den årliga utnyttjandefaktorn förhållandet mellan den genomsnittliga årliga aktiva belastningen och den installerade kapaciteten:

Den maximala faktorn Km förstås som förhållandet mellan den aktiva maximala halvtimmesbelastningen och medelbelastningen för det maximala belastade skiftet,

Inversen av den maximala koefficienten är fyllningskoefficienten för Kzap-grafen

Behovsfaktor Ks är förhållandet mellan den aktiva halvtimmes maximala belastningen och den installerade kapaciteten:

Under inklusionsfaktorn Kv förstås som förhållandet mellan arbetstiden för mottagaren av det upprepade kortsiktiga och långsiktiga arbetssättet för ett skift och skiftets varaktighet:

För elektriska mottagare konstruerade för kontinuerlig drift under omkoppling är omkopplingsfaktorn praktiskt taget lika med enhet.

Belastningsfaktor för aktiv effekt K3 är förhållandet mellan belastningen på den elektriska mottagaren vid en given tidpunkt Pt och den installerade effekten:

För elmotorer, där den installerade effekten förstås som axeleffekten, skulle det vara mer korrekt att tillskriva Ki, Kv, K3 inte till den installerade, utan till strömförsörjningen ansluten till nätet.

För att förenkla beräkningarna, liksom på grund av svårigheterna att ta hänsyn till effektiviteten som är involverad i belastningen av elmotorer, rekommenderas det dock att dessa faktorer även avser den installerade effekten. Således motsvarar efterfrågefaktorn lika med enhet (Kc = 1) den faktiska belastningen av elmotorn i mängden η% av den fulla.

Kombinationskoefficient av maximal belastning KΣ är förhållandet mellan den kombinerade maximala halvtimmesbelastningen för flera grupper av elförbrukare och summan av de maximala halvtimmesbelastningarna för enskilda grupper:

Med en uppskattning som är tillåten för praktiska ändamål kan det antas att

och följaktligen