Beräkning av elektriska belastningar
Bestämning av maximala laster med efterfrågefaktormetoden
Denna metod är den enklaste och går ut på att beräkna den maximala aktiva belastningen med formeln:
Efterfrågekoefficientmetoden kan användas för att beräkna belastningar för de separata grupper av elkonsumenter, verkstäder och företag i allmänhet, för vilka det finns data om värdet av denna koefficient (se Koefficienter för beräkning av elektriska belastningar).
Vid beräkning av lasterna för enskilda grupper av elektriska mottagare, rekommenderas denna metod att användas för de grupper vars elektriska mottagare arbetar med en konstant belastning och med en belastningsfaktor lika med (eller nära) en, såsom elektriska motorer av pumpar, fans och andra.
Enligt P30-värdet som erhålls för varje grupp av elektriska konsumenter bestäms den reaktiva belastningen:
dessutom bestäms tanφ av cosφ-karakteristiken för en given grupp av elektriska förbrukare.
De aktiva och reaktiva lasterna summeras sedan separat och den totala lasten hittas:
Belastningarna ΣP30 och ΣQ30 är summorna av maximivärdena för enskilda grupper av elektriska konsumenter, medan i själva verket det maximala beloppet måste bestämmas. Därför, när man bestämmer lasterna för en nätverkssektion med ett stort antal olika grupper av elektriska mottagare, måste koefficienten för att kombinera maxima KΣ införas, d.v.s.
Värdet på KΣ ligger i intervallet 0,8 till 1, och den nedre gränsen tas vanligtvis vid beräkning av lasterna i hela anläggningen som helhet.
För separata elektriska mottagare hög effekt, såväl som för energianvändare, sällan eller ens för första gången i designpraktiken, bör efterfrågefaktorerna identifieras genom att klargöra de faktiska belastningsfaktorerna tillsammans med teknologerna.
Bestämning av maximala belastningar med metoden för dubbelt uttryck
Denna metod föreslogs av Ing. DS Livshits inledningsvis för att bestämma konstruktionsbelastningarna för elmotorer för den individuella drivningen av metallbearbetningsmaskiner, och sedan utökades den till andra grupper av elektriska mottagare.
Enligt denna metod bestäms den maximala aktiva halvtimmesbelastningen för en grupp elektriska konsumenter med samma driftläge av uttrycket:
där Рn — installerad kapacitet för de största energiförbrukarna, b, c — koefficienter som är konstanta för en viss grupp energikonsumenter under samma driftsätt.
Enligt den fysiska meningen bestämmer den första medlemmen av beräkningsformeln medeleffekten, och den andra - den extra effekt som kan uppstå inom en halvtimme som ett resultat av sammanträffandet av den maximala belastningen för de enskilda elektriska konsumenterna i gruppen . Därför:
Det följer att för små värden av Pp jämfört med Ru, vilket händer med ett stort antal elektriska mottagare med mer eller mindre samma effekt, K30 ≈ CP, och den andra termen i beräkningsformeln kan försummas i sådana fall, antagande P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Tvärtom, med ett litet antal elektriska mottagare, särskilt om de skiljer sig kraftigt i kraft, blir inflytandet från den andra termen i formeln mycket betydande.
Beräkningar med denna metod är mer besvärliga än att använda efterfrågefaktormetoden. Därför är användningen av metoden med dubbla uttryck motiverad endast för grupper av energikonsumenter som arbetar med en variabel belastning och med låga kopplingskoefficienter, för vilka efterfrågekoefficienterna antingen saknas alls eller kan leda till felaktiga resultat. I synnerhet är det till exempel möjligt att rekommendera användningen av denna metod för elektriska motorer i metallbearbetningsmaskiner och för elektriska motståndsugnar med liten effekt med periodisk laddning av produkter.
Metoden för att bestämma full belastning S30 med denna metod liknar den som beskrivs för efterfrågefaktormetoden.
Bestämning av maximala belastningar genom metoden för det effektiva antalet energikonsumenter.
Det effektiva antalet elektriska mottagare förstås som antalet mottagare, lika i effekt och homogena i driftläge, vilket bestämmer samma värde på det beräknade maximum som en grupp av mottagare med olika effekt och driftläge.
Det effektiva antalet energikonsumenter bestäms av uttrycket:
Den största solen och utnyttjandefaktorn som motsvarar denna grupp av elektriska mottagare, enligt referenstabellerna, bestäms maxfaktorn KM och därefter halvtimmesmaximum för den aktiva lasten
För att beräkna belastningen för varje grupp av elektriska mottagare med samma driftläge, är bestämningen av PE meningsfull endast om de elektriska mottagarna som ingår i gruppen skiljer sig avsevärt i effekt.
Med samma effekt p ingår elektriska mottagare i gruppen
dvs. det effektiva antalet elmotorer är lika med det faktiska antalet. Därför, med samma eller något annorlunda kapacitet hos strömförbrukarna i gruppen, rekommenderas det att bestämma CM enligt det faktiska antalet strömförbrukare.
Vid beräkning av belastningen för flera grupper av elektriska mottagare är det nödvändigt att bestämma medelvärdet för utnyttjandefaktorn med hjälp av formeln:
Metoden för det effektiva antalet elektriska mottagare är tillämplig på alla grupper av elektriska mottagare, inklusive intermittent manövrerade elektriska mottagare. I det senare fallet reduceras den installerade effekten Ru till arbetscykel = 100 %, dvs. till kontinuerlig drift.
Metoden för det effektiva antalet användare är bättre än de andra metoderna eftersom den maximala faktorn, som är en funktion av antalet användare, är inblandad i att bestämma belastningen.Med andra ord, denna metod beräknar maximum av summan av laddningarna av enskilda grupper, och inte summan av maxima, som till exempel är fallet med sökkoefficientmetoden.
För att beräkna den reaktiva komponenten av lasten Q30 från det funna värdet på P30, är det nödvändigt att bestämma tanφ. För detta ändamål är det nödvändigt att beräkna den genomsnittliga belastningen för varje grupp av elektriska konsumenter och bestämma tanφ från förhållandet:
För att återgå till definitionen av PE, bör det noteras att med ett stort antal grupper och olika kapaciteter hos individuella elektriska mottagare i grupperna, visar det sig att hitta ΣPy2 vara praktiskt taget oacceptabelt. Därför används en förenklad metod för att bestämma pe beroende på det relativa värdet av det affektiva antalet elektriska mottagare pe = ne / n.
Detta nummer finns från referenstabeller, beroende på förhållandena:
där n1 är antalet elektriska mottagare, som var och en har en kapacitet på minst hälften av effekten av den kraftfullaste elektriska mottagaren, ΣPupg1 är summan av de installerade effekterna för dessa elektriska mottagare, n — antalet alla elektriska förbrukare , ΣPу — summan av den installerade effekten för alla elförbrukare.
Bestämning av maximala belastningar baserat på specifika normer för elförbrukning per produktionsenhet
Att ha information om den planerade produktiviteten för företaget, verkstaden eller den tekniska gruppen av mottagare och för specifik förbrukning av aktiv energi per produktionsenhet, kan du beräkna den maximala halvtimmes aktiva belastningen med hjälp av uttrycket,
där Wyd är den specifika energiförbrukningen per ton produkt, ME den årliga produktionen, Tm.a — det årliga antalet timmars användning av den maximala aktiva lasten.
I detta fall bestäms full belastning baserat på den viktade genomsnittliga årliga effektfaktorn:
Denna beräkningsmetod kan användas för att grovt bestämma belastningen för företag som helhet eller för enskilda verkstäder som producerar färdiga produkter. För att beräkna belastningen på enskilda sektioner av elektriska nätverk visar sig användningen av denna metod som regel vara omöjlig.
Specifika fall av bestämning av maximala belastningar med antalet energikonsumenter upp till fem
Att räkna belastningen av grupper med ett litet antal energikonsumenter kan göras på följande förenklade sätt.
1. Om det finns två eller tre elektriska mottagare i gruppen kan summan av de elektriska mottagarnas märkeffekt tas som beräknad maximal belastning:
och därför
För elektriska mottagare, som är homogena i typ, effekt och driftsätt, är aritmetisk addition av de totala effekterna tillåten. Sedan,
2. Om det finns fyra eller fem elektriska mottagare av samma typ, effekt och driftläge i gruppen kan den maximala belastningen beräknas utifrån den genomsnittliga belastningsfaktorn, och i detta fall kan den aritmetiska summan av de totala effekterna antas att vara:
3. Med samma antal olika typer av elektriska mottagare måste den beräknade maximala belastningen tas som summan av produkterna av de elektriska mottagarnas märkeffekt och de belastningsfaktorer som är karakteristiska för dessa elektriska mottagare:
och därför:
Bestämning av maximala belastningar i närvaro av en grupp, tillsammans med trefasiga, även enfasförbrukare av el
Om den totala installerade effekten hos stationära och mobila enfasiga elektriska mottagare inte överstiger 15% av den totala effekten hos trefasiga elektriska mottagare, kan hela belastningen betraktas som trefas, oavsett graden av enhetlighet i distributionen av enfasbelastningar i faser.
I annat fall, det vill säga om den totala installerade effekten hos enfasströmförbrukare överstiger 15 % av den totala effekten hos trefasiga effektmottagare, måste fördelningen av enfasbelastningar efter faser utföras på ett sådant sätt att den största grad av enhetlighet uppnås.
När detta lyckas kan lasträkningen göras på vanligt sätt, men om inte så måste räkningen göras för den mest belastade fasen. I det här fallet är två fall möjliga:
1. alla enfasiga elförbrukare är anslutna till fasspänning,
2. bland de enfasiga elektriska mottagarna finns även sådana som är anslutna till nätspänning.
I det första fallet, för den installerade effekten, måste en tredjedel av deras faktiska effekt tas för grupper av trefasiga elektriska mottagare (om några), för grupper av enfas elektriska mottagare - strömmen som är ansluten till den mest belastade fasen.
Enligt de faseffekter som erhålls på detta sätt beräknas den maximala belastningen för den mest belastade fasen på vart och ett av sätten och sedan, multiplicera detta med 3, bestäms belastningen av trefaslinjen.
I det andra fallet kan den mest belastade fasen endast bestämmas genom att beräkna medeleffekterna för vilka enfasbelastningarna som är anslutna till nätverksspänningen måste bringas till motsvarande faser.
Reducerad till fas a, bestäms den aktiva effekten av enfasmottagare anslutna, till exempel mellan faserna ab och ac, av uttrycket:
Följaktligen den reaktiva effekten av sådana mottagare
här Рab, Ras är de effekter som är kopplade till nätspänningen, respektive mellan faserna ab och ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a, är koefficienterna för att bringa lasterna, kopplade till nätspänningen, till fas A.
Genom att cirkulärt omarrangera indexen kan uttryck erhållas för att ge kraften till varje fas.