2.7.4. Метод питомих витрат електроенергії
Для електроприймачів та споживачів, які мають незмінні або малозмінні графіки індивідуального, а також і групового навантаження, розрахункове навантаження приймається рівним середньому навантаженню. До таких електроприймачів відносяться електроприводи вентиляторів, помп, перетворювальних агрегатів електролізних установок, печі опору, більшість приймачів паперової, хімічної, нафтохімічної, легкої та деяких інших галузей промисловості, приймачі поточно-транспортних систем і багато інших. Коефіцієнти увімкнення цих приймачів дорівнюють одиниці, а коефіцієнти завантаження змінюються мало.
На основі аналізу матеріалів обстеження та статистичних звітних даних існуючих підприємств визначають питомі витрати електроенергії для різних виробництв. Враховуючі ці дані, а також маючи на увазі технічне вдосконалення технологічних процесів, можливі зменшення питомих витрат за рахунок запровадження нових енергоощадних технологій та організаційно-технічних заходів з ефективного використання електроенергії і встановлюються галузеві норми питомих витрат електроенергії.
Розрахункове навантаження за цим методом визначається за формулою:
, (2.34)
де w – питомі витрати електроенергії на одиницю продукції (кВт год/од.);
М – кількість продукції (од.), виробленої за час Т – тривалість циклу або зміни.
Перевагами методу є його відносна простота і надійність, в тому числі й простота отримання вихідної інформації про питомі витрати електроенергії, яка визначається з елементарної обробки статистичних даних про спожиту електроенергію та об’єм продукції. У той же час слід вважати, що ця інформація є достовірною лише при застосуванні ідентичної технології. Основним його недоліком можна вважати відносну обмеженість застосування – лише для тривалих виробничих процесів. Дані питомого споживання електроенергії для різних галузей промисловості наведено в довідниках.
2.7.5. Метод питомого навантаження
За наявності даних про питоме навантаження на одиницю виробничої площі, чи площі заселення (Вт/м2), або площі промислової чи цивільної забудови (кВт/Га), або відомостей про питоме навантаження на одне місце підприємства громадського харчування, школи, дитячого садка, лікарні, кінотеатру, готелю (кВт/місце) або питомого навантаження опалювальних котельних на одиницю тепла (кВт/Гкал.год.), або питомого навантаження на одну квартиру (кВт/квартира), індивідуальний житловий дім (кВт/дім) чи садибу (кВт/садиба) розрахункове навантаження групи споживачів визначається за формулами:
, (2.35)
де F — площа об‘єкту (м2 або Га);
, (2.36)
де N — кількість місць, квартир тощо;
, (2.37)
де G — кількість тепла, яке виробляє котельня за годину, тощо.
Реактивна потужність при цьому визначається звичайним способом
, (2.38)
Питомі навантаження можна взяти з довідників або з таблиць 2.2– 2.5.
Таблиця 2.2.
Питоме силове навантаження деяких виробництв
Виробництва |
Питоме навантаження, Вт/м2 |
Електрозварювальні та термічні цехи |
300-600 |
Механічні та складальні цехи |
200-300 |
Штампувальні, токарні та фрезерні |
150-300 |
Інструментальні |
50-100 |
Авіаційні |
160-270 |
Цукрові та скло - заводи |
200 |
Паперові фабрики |
150 |
Текстильні фабрики |
130 |
Тютюнові фабрики |
118 |
Загальне обладнання, хімічне та електронне виробництво |
108 |
Виробництво освітлювальних ламп |
60 |
Таблиця 2.3.
Питоме розрахункове навантаження житлових будинків, кВт на квартиру.
№ |
Плита |
Кількість квартир |
|||||||||
1-3 |
12 |
24 |
40 |
60 |
100 |
200 |
400 |
600 |
1000 |
||
1 |
На природному газі |
4,5 |
1,45 |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,45 |
0,43 |
0,4 |
2 |
На скрапленому газі |
5,0 |
1,65 |
1,15 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
0,55 |
3 |
Електрична до 5.8 кВт |
6,0 |
2,4 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
1,15 |
1,0 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
4 |
Електрична від 5.8 до 8 кВт |
7,0 |
2,5 |
1,8 |
1,5 |
1,3 |
1,15 |
1,0 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
Таблиця 2.4.
Питоме навантаження (Вт/м2) та коефіцієнт потужності житлових будинків
Кількість поверхів в житловому будинку |
Плита |
||
на природному газі |
на скрапленому газі |
електрична |
|
1-2 |
9,5/0,96 |
11,7/0,96 |
20/0,98 |
3-5 |
9,3/0,96 |
11,2/0,96 |
18,2/0,98 |
5 та більше з часткою квартир у будинках вище 5 поверхів |
|||
20% |
10,2/0,94 |
12,2/0,94 |
19,8/0,97 |
50% |
10,9/0,93 |
16,5/0,93 |
20,4/0,97 |
100% |
12,0/0,92 |
18,0/0,92 |
21,5/0,96 |
Таблиця 2.5.
Показники електричного навантаження установ культурно-побутового призначення
Установа |
Питоме навантаження |
Коефіцієнт потужності |
Час використання максимального навантаження, ТМ, год |
|
Од.вимір. |
Значення |
|||
1. Підприємство громадського харчування з електрифікованим харчоблоком |
кВт/місце |
0,90 |
0,98 |
3300-4700 |
2. Продовольчий магазин з кондиціонером |
кВт/м2 торгової зали |
0,14 |
0,8 |
- |
3. Промтоварний магазин з кондиціонером |
0,11 |
0,9 |
4100-4200 |
|
4. Універсам з кондиціонером |
0,13 |
0,85 |
- |
|
5. Школа з електрифікованим харчоблоком |
кВт/уч. |
0,14 |
0,95 |
800 |
6. Дитячий садок з електрохарчоблоком |
кВт/місце |
0,40 |
0,97 |
- |
7. Лікарня з електрохарчоблоком |
кВт/ліжк |
2,2 |
0,93 |
3200-3800 |
8. Поліклініка |
кВт/відв. |
0,15 |
0,92 |
1900-2200 |
9. Аптека з приготуванням ліків |
кВт/м2 |
0,1 |
0,93 |
1300-1600 |
10. Кінотеатр з кондиціонером |
кВт/місце |
0,12 |
0,92 |
- |
11. Палац культури, клуб |
кВт/місце |
0,4 |
0,92 |
- |
12. Перукарня |
кВт/роб. місце |
1,3 |
0,97 |
- |
13. Установи управління, проектні та конструкторські |
кВт/м2 |
0,045 |
0,87 |
2500-3500 |
14.Готель з кондиціонером та електрохарчоблоком |
кВт/місце |
0,4 |
0,85 |
4800-5000 |
15. Комбінат побутового обслуговування |
кВт/роб. місце |
0,5 |
0,9 |
2300 |
16. Фабрика хімчистки та пральня самообслуговування |
кВт/кг білизни |
0,065 |
0,8 |
- |
Для визначення розрахункового навантаження, приведеного до вводу житлового багатоквартирного будинку, застосовують комбінацію з двох методів. Силове навантаження загальних приймачів, включаючи ліфти, визначається для кожного з них за методом коефіцієнта попиту за формулами:
, (2.39)
, (2.40)
, (2.41)
, (2.42)
а навантаження квартир – за методом питомого навантаження (за даними табл. 2.3) з врахуванням кондиціонування повітря
, (2.43)
, (2.44)
де n – кількість квартир.
Сумарне активне навантаження житлового будинку буде рівне сумі навантажень квартир та силового навантаження
, (2.45)
а повне
. (2.46)
Часто підприємства торгівлі та побутового обслуговування розташовуються в житлових будинках. При цьому навантаження на вводі у житловий будинок визначаються за наступною формулою [2.5]
, (2.47)
де Рр.заг – розрахункове навантаження підприємств в даному будинку;
Kу.м. – коефіцієнт участі цього навантаження в максимумі побутового навантаження житлового будинку.
Коефіцієнт участі одного навантаження у максимумі іншого відрізняється від коефіцієнта одночасності максимумів, що видно з наступного:
якщо Рм= Рм1+ Kум Рм2, (2.48)
то коефіцієнт участі
. (2.49)
Значення коефіцієнтів участі наведені в табл. 2.6.
Таблиця 2.6.
Коефіцієнти участі в максимумі навантаження різних споживачів стосовно житлових будинків
Найменування споживачів |
Житлові будинки з плитами |
|
Електричними |
На твердому паливі або на газі |
|
Житлові будинки: –з електрич. плитами; – з плитами на твердому паливі або газі. |
1,0 0,9 |
0,9 1,0 |
Підприємства:– громадського харчування; – торгівлі. |
0,4 0,5 |
0,4 0,4 |
Школи, навчальні заклади |
0,5 |
0,4 |
Установи управління, проект. та конструкт. |
0,5 |
0,4 |
Готелі |
0,8 |
0,8 |
Поліклініки |
0,5 |
0,4 |
Ательє та комбінати побутового обслуговування |
0,5 |
0,4 |
Кінотеатри |
0,9 |
0,9 |
Дитячі дошкільні установи |
0,4 |
0,4 |
В загальному випадку за наявності значень Kу.м. розрахунок сумарного навантаження виконується наступним чином. Визначається основний споживач, який формує максимум навантаження, а решту споживачів враховують з відповідним коефіцієнтом участі, тобто розрахунковий сумарний максимум буде рівний
,
де Рро – розрахункове навантаження основного споживача.
Сумарне розрахункове навантаження цієї групи споживачів також може бути визначене як сума розрахункових навантажень споживачів з врахуванням загального коефіцієнта одночасності максимумів
.
Таким способом рекомендується визначати навантаження ліній живлення та розподілу напругою 6 (10) кВ. Під час додавання навантажень ТП коефіцієнт одночасності максимумів приймають згідно з табл. 2.7.
Таблиця 2.7.
Коефіцієнти одночасності максимумів навантажень ТП
Характер навантаження |
Кількість ТП |
||||
2 |
3-5 |
6-10 |
11-20 |
>20 |
|
1. Житлова забудова (понад 70% навантаження житлових будинків та до 30% громадських установ) |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
0,75 |
0,70 |
2. Громадська забудова (понад 70% навантаження громадських установ та до 30% – житлових будинків) |
0,9 |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
3. Комунально промислова зона (понад 65% навантаження промислових та громадських об‘єктів та до 35% – житлових будинків) |
0,9 |
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,55 |
У випадку сумісного живлення комунально-побутових та промислових споживачів сумарне розрахункове навантаження на шинах РП 6(10) кВ центрів живлення визначають аналогічно, тобто шляхом множення суми розрахункових навантажень споживачів міської мережі та мережі промислових підприємств на коефіцієнт Kом., визначений з табл. 2.8, де в чисельнику наведені дані для житлових будинків з електричними плитами, а в знаменнику – з плитами на твердому паливі або газі [2.5].
Таблиця 2.8.
Коефіцієнти одночасності максимумів навантажень міської мережі та мережі промислових підприємств.
Максимум навантаж. |
Відношення промислового навантаження до навантаження міської розподільної мережі, % |
||||||
20 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
|
Ранком |
0,75/0,6 |
0,8/0,7 |
0,85/0,75 |
0,88/0,8 |
0,9/0,85 |
0,92/0,87 |
0,95/0,9 |
Ввечері |
0,85/0,9 |
0,65/0,85 |
0,55/0,8 |
0,45/0,76 |
0,40/0,75 |
0,3/0,7 |
0,3/0,7 |
Методи питомого навантаження, як і інші методи, які розглянуто вище, досить прості і широко застосовуються в інженерній практиці. В одному з них (для розрахунку навантажень квартир) вихідні дані наведені в залежності від кількості квартир, чим робиться спроба запобігти помилок, які притаманні методам, що не враховують кількості споживачів. Для наглядності за даними таблиці 2.3 побудовані залежності питомого навантаження на квартиру від їх кількості (рис.2.10,а). На основі цих же
1
2
3
4
1
2
3
4
Рис 2.10 Залежність питомого навантаження квартир (а) та коефіцієнту максимуму від кількості квартир (б)
даних побудовані значення питомих розрахункових потужностей ро, віднесених до розрахункової потужності однієї квартири при їх кількості n = 100 (рис.2.10,б), яка наближається до середнього значення рс. Всі чотири криві дуже наближені одна до одної, розбіжності помітно лише в зоні інтенсивного перегину. Ці криві можна трактувати як впорядковані діаграми відносних розрахункових потужностей на одну квартиру, або як впорядковану діаграму коефіцієнтів максимумів Kмо = ро/рс, оскільки можна вважати, що це відношення характеризує коефіцієнт максимуму питомого навантаження на квартиру.