2.1. Расчет электрических нагрузок в сети трехфазного тока напряжением до 1 кВ методом упорядоченных диаграмм

Для определения расчетной нагрузки цеха Р_m , т.е. на УР2 и УР3, применяется метод упорядоченных диаграмм или метод коэффициента максимума, по которому Р_m = К_m  P_см = К_m  К_и  Р_н, здесь P_см - средняя нагрузка за наиболее загруженную смену на УР2). Исходными данными для расчета Р_m являются: план цеха с расположением ЭП, электрическая схема цеха (производства), количество ЭП, их установленные мощности, коэффициенты мощности и использования каждого ЭП.

Все ЭП разбиваются по расчетным узлам на УР2, в каждом узле электроприемники разделяются на характерные группы с примерно одинаковыми коэффициентами использования К_и и мощности cos с выделением групп ЭП с переменным и практически постоянным графиками нагрузки. К последним могут быть отнесены, например, ЭД насосов водоснабжения, вентиляторов, нерегулируемых дымососов, печей сопротивления и др. Выявление ЭП с практически постоянным графиком нагрузки производится по данным исследований или эксплуатации. У таких ЭП К_и  0,6 и коэффициент заполнения суточного графика (формула 2.10) за наиболее загруженную смену К_эп  0,9. При отсутствии таких данных все ЭП относят к ЭП с переменным графиком нагрузки. Значения К_и и cos отдельных ЭП приведены в приложении (табл. П.2.1) и в 2, 3, 18, 23.

Таблица 2.1

Коэффициенты максимума K_m для различных коэффициентов использования K_и в зависимости от эффективного числа электроприемников n_э

	Значения Km при Kи
	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
4	3,43	3,11	2,64	2,14	1,87	1,65	1,46	1,29	1,14
5	3,23	2,87	2,42	2,0	1,76	1,57	1,41	1,26	1,12
6	3,04	2,64	2,24	1,88	1,66	151	137	123	110
7	288	248	210	180	158	145	133	121	109
8	272	231	199	172	152	140	130	120	108
9	256	220	190	165	147	137	128	118	108
10	242	210	184	160	143	134	126	116	107
12	224	196	175	152	136	128	123	115	107
14	210	185	167	145	132	125	120	113	107
16	199	177	161	141	128	123	118	112	107
18	191	170	155	137	126	121	116	111	106
20	184	165	150	134	124	120	115	111	106
25	171	155	140	128	121	117	114	110	106
30	162	146	134	124	119	116	113	110	105
35	156	141	130	121	117	115	112	109	105
40	150	137	127	119	115	113	112	109	105
45	145	133	125	117	114	112	111	108	104
50	140	130	123	116	113	111	110	108	104
60	132	125	119	114	112	111	109	107	103
70	127	122	117	112	110	110	109	106	103
80	125	120	115	111	110	110	108	106	103
90	123	118	113	110	109	109	108	105	102
100	121	117	112	110	108	108	107	105	102
120	119	116	112	109	107	107	107	105	102
140	117	115	111	108	106	106	106	105	102
160	116	113	110	108	105	105	105	104	102
180	116	112	110	108	105	105	105	104	101
200	115	112	109	107	105	105	105	104	101

Расчетная активная Р_m и реактивная Q_m нагрузка групп ЭП с переменным графиком нагрузки (на всех ступенях питающих и распределительных сетей, включая трансформаторы, УР3) определяются из выражений:

(2.20)

где Р_см - средняя мощность работающих ЭП за наиболее загруженную смену,

К_и - групповой коэффициент использования активной мощности, - коэффициент использования отдельного ЭП, К_m - коэффициент максимума активной мощности.

К_m определяется по кривым (18, 23) или по табл. 2.1 в зависимости от величины группового коэффициента использования К_и и эффективного числа ЭП n_э для данной группы ЭП по каждому узлу (УР2).

Эффективное (приведенное) число ЭП - это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума Р_м , что и группа ЭП, различных по мощности и режиму работы

(2.21)

Определение n_э по (2.21) рекомендуется производить в ручном счете при числе ЭП в группе до десяти и всегда при расчетах на ЭВМ. В условиях массового расчета и при большом числе ЭП рекомендуется пользоваться упрощенными способами определения n_э , допустимая погрешность которых лежит в пределах 10%.

Пользуются следующими упрощенными способами определения n_э :

1. При n_э  4 в группе принимают n_э = n , если

(2.22)

где Р_н.max и Р_н.min - номинальная мощность наибольшего и наименьшего ЭП в группе.

При определении m допускается исключать мелкие ЭП, суммарная мощность которых не превышает 5% Р_н всей группы. Число этих мелких ЭП при определении n_э также не учитывается.

2. При m > 3 и K_и  0,2 (групповой)

(2.23)

Если по (2.23) n_э > n, то принимают n_э = n .

3. При m > 3 и K_и < 0,2 n_э определяется по кривым (18,23) или табл. 2.2.

Порядок определения эффективного числа электроприемников n_э с помощью кривых или таблицы следующий: выбирается наибольший по номинальной мощности электроприемник рассматриваемой группы; выбираются наиболее крупные электроприемники, номинальная мощность которых равна или больше половины мощности наибольшего электроприемника группы; выбираются наиболее крупные электроприемники, номинальная мощность которых равна или больше половины мощности наибольшего электроприемника группы. Определяются число n₁ и суммарная номинальная мощность Р_н1 наибольших электроприемников группы; определяются число n и суммарная номинальная мощность Р_н всех электроприемников группы; находятся значения

по полученным значениям n_* и P_* по кривым 18, 23 или табл. 2.2 определяется величина n_э* , а затем из выражения n_э* = n_э / n находится

n_э = n_э*  n. (2.24)

Расчетный максимум активной мощности группы электроприемников или многодвигательного привода, у которого имеются три или менее трех ЭП, определяется как сумма их номинальных мощностей

(2.25)

При числе электроприемников в группе больше трех, но при эффективном их числе меньше четырех, расчетная нагрузка принимается равной сумме произведений номинальных мощностей на характерные для этих приемников коэффициенты загрузки К_з , т.е.

(2.26)

При отсутствии данных о К_э и cos_н могут быть приняты их средние значения; для электроприемников с длительным режимом работы соответственно 0,9 и 0,8, а для электроприемников с ПКР соответственно 0,75 и 0,7.

4. При n_э  200 или любых значениях К_и , а также при К_и  0,7 и любых значениях n_э расчетную мощность допускается принять равной средней за наиболее загруженную смену (К_m = 1).

Для ЭП с практически постоянным графиком нагрузки расчетная активная нагрузка принимается равной средней мощности за наиболее загруженную смену:

P_m = P_см = К_иР_н. (2.27)

При наличии в расчетном узле электроприемников как с переменным, так и с практически постоянным графиком расчетные нагрузки этих электроприемников определяются отдельно, а суммарная расчетная нагрузка по узлу в целом - сложением максимальной нагрузки ЭП с переменным графиком (P_m1) со средней нагрузкой с практически постоянным графиком P_m2:

P_m =P_m1 + P_m2= К_m P_см1 + P_см2. (2.28)

В тех случаях, когда мощность ЭП с практически постоянным графиком нагрузки составляет менее 25% суммарной мощности всех ЭП расчетного узла, общую расчетную нагрузку следует определять, как для электроприемников с переменным графиком нагрузки. Если мощность ЭП с переменным графиком нагрузки составляет менее 25% суммарной мощности всех ЭП расчетного узла, то расчетная нагрузка определяется, как для ЭП с постоянным графиком.

При расчетах электрических нагрузок используются специальные таблицы (см.табл. П. 2.2 в приложении). Эта таблица является сводной как при подсчете силовых нагрузок по отдельным узлам сети, так и на шинах ТП.