25)Определение расчетной нагрузки статистическим методом.

Ответ: Для определения расчетной нагрузки существует ряд методов: • удельного расхода электроэнергии; • технологического графика работы электроприемников; • статистический

• упорядоченных диаграмм.

Статистический метод: Принимая, что при расчетах нагрузок можно применять нормальный закон распределения, расчетную нагрузку определяют из уравнения

где Pср — среднее значение (математическое ожидание) нагрузки за рассматриваемый интервал времени; β — принятая кратность меры рассеяния (коэффициент надежности расчета); σт— среднее квадратичное отклонение нагрузки осредненной в интервале Т= 0,5 ч. Если принять, что ожидаемая нагрузка с вероятностью 0,005 может превысить значение Pр, то согласно интегральной кривой нормального распределения β=2,5; если вероятность 0,025, то β=2,0 .

26)Определение расчетной нагрузки от одиночного электроприемника и при количестве электроприемников в группе 3.

Ответ: Для представления электрических величин и коэффициентов, характеризующих электропотребление, принята следующая система обозначений: показатели электропотребления индивидуальных ЭП обозначаются строчными буквами, а групп ЭП - прописными буквами латинского или греческого алфавита. Номинальная (установленная) мощность одного ЭП - мощность, обозначенная на заводской табличке или в его паспорте. Применительно к агрегату с многодвигательным приводом под номинальной мощностью подразумевают наибольшую сумму номинальных мощностей одновременно работающих двигателей. Групповая номинальная (установленная) активная мощность - сумма номинальных активных мощностей группы ЭП где n - число электроприемников. Номинальная реактивная мощность одного ЭП q _Н - реактивная мощность, потребляемая из сети или отдаваемая в сеть при номинальной активной мощности и номинальном напряжении, а для синхронных двигателей - при номинальном токе возбуждения. Групповая номинальная реактивная мощность - алгебраическая сумма номинальных реактивных мощностей входящих в группу ЭП  , где tg j - паспортное или справочное значение коэффициента реактивной мощности. Групповая средняя активная мощность за период времени Т определяется как частное от деления расхода активной W_a или реактивной W_p энергии всех входящих в группу ЭП на длительность периода: P_C= W_a /T; Q_C= W_p /T. Средняя активная (или реактивная) мощность группы равна сумме средних активных (или реактивных) мощностей входящих в группу ЭП (кроме резервных):        . Необходимо иметь в виду, что в дальнейшем в Указаниях под термином "средняя активная (или реактивная) мощность" имеется в виду наибольшее возможное значение средней активной (реактивной) мощности за наиболее загруженную смену продолжительностью Т=Т_СМ. (Т_СМ - продолжительность смены), т.е. за смену с наибольшим потреблением энергии группой ЭП, цехом или предприятием в целом. Коэффициент использования отдельного электроприемника k _И или группы ЭП К_И - отношение средней активной мощности отдельного ЭП р_С или группы ЭП Р_С за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению: k _И =р_С/р_Н      К_И=Р_С/Р_Н. В справочных материалах, содержащих расчетные коэффициенты для определения электрических нагрузок промышленных предприятий, например в / 2/, значения коэффициентов использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. К одной характерной категории относятся ЭП, имеющие одинаковое технологическое назначение, а также одинаковые верхние границы возможных значений k _И и коэффициентов реактивной мощности tg j . Например, сверлильные станки относятся к характерной категории "металлорежущие станки", которая представлена в справочных материалах расчетными коэффициентами k _И =0,14 и tg j =2,3. Это означает, что активная и реактивная средняя (за максимально загруженную смену) мощность любого станка, относящегося к указанной категории может быть выше р_С=р_Н k _И и q _С =р_Н k _Иtg j с вероятностью превышения не более 0,05.Для группы, состоящей из ЭП различных категорий (т.е. с разными k _И ), средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле

где n - число характерных категорий ЭП, входящих в данную группу. При определении К_И группы электроприемников как средневзвешенного справочного значения характерных категорий произведение К_ИР_Н не должно рассматриваться как среднее значение ожидаемой нагрузки, так как в нем не учтен фактор снижения расчетных значений К_И при увеличении числа электроприемников в группе. Указанный фактор учитывается в номограмме (см. рисунок) и табл. 1- 3 в соответствии с аналитическими выражениями, приведенными в / 1/, а в формуляре К_ИР_Н используется как промежуточная расчетная величина, позволяющая сохранить традиционный алгоритм расчета. Эффективное число электроприемников n _Э - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников. Величину n _Э рекомендуется определять по следующему выражению:

. Величина n _Э может определяться также по упрощенному выражению (см. п. 3.2.5.2) Если найденное по упрощенному выражению число n _Э окажется больше n , то следует принимать n _Э = n . Если р_Н.МАКС/р_Н.МИН £ 3, где р_Н.МИН - номинальная мощность наименее мощного ЭП группы, также принимается n _Э = n . Расчетная активная Р_р и реактивная Q _р мощность - это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке I_p , которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осреднения, длительность которого принята равной трем постоянным времени нагрева элемента системы электроснабжения 3Т_О, через который передается ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т.д.). Для одиночных ЭП расчетная мощность принимается равной номинальной, для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима - равной номинальной, приведенной к длительному режиму. Коэффициент расчетной мощности К _p - отношение расчетной активной мощности Р_р к значению К_ИР_Н группы ЭП: К_р=Р_р/ К_ИР_Н. Коэффициент расчетной мощности зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электрические нагрузки. Настоящими Указаниями приняты следующие постоянные времени нагрева / 1/: Т_О=10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты. Значения К_р для этих сетей принимаются по табл. 1 или номограмме (см. рисунок); Т_О=2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов. Значения К_р для этих сетей принимаются по табл. 2; Т_О ³ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при К_р=1. Коэффициент спроса группы ЭП К_С - отношение расчетной активной мощности к номинальной мощности группы: К_С=Р_р/Р_Н.. Коэффициент одновременности К_О - отношение расчетной мощности на шинах 6-10 кВ к сумме расчетных мощностей потребителей, подключенных к шинам 6-10 кВ РП, ГПП  . Расчетная активная мощность цеха, предприятия в целом, выраженная через удельные показатели электропотребления, равна Р_Р= W _УД М/Т_М; Р_М=Р_УД F , где W _УД - удельный расход электроэнергии на единицу продукции; М - годовой выпуск продукции в натуральном выражении; Р_УД - удельная плотность максимальной нагрузки на 1 м² площади цеха, предприятия. Годовой расход электроэнергии определяется по выражениям: W _а.г =Р_РТ_МК_О;   W _р.г = Q _Р Т_М.РК_О, где Т_М(Т_М.Р) - годовое число часов использования максимума активной (реактивной) мощности; Р_Р, Q_P - расчетные нагрузки; К_О - коэффициент одновременности по табл. 3 при числе присоединений более 25. 27)Определение расчетной нагрузки методом упорядоченных диаграмм. Особенности определения расчетной реактивной нагрузки.

Ответ: В случае, когда количество электроприемников в группе более 3-х, для определения расчетной электрической нагрузки при проектировании СЭС используется метод упорядоченных диаграмм. Данный метод является основным для определения расчетной нагрузки для напряжения до 1 кВ и применяется в основном при проектировании цехового электроснабжения. Сущность метода упорядоченных диаграмм заключается в установлении связи между расчетной мощностью нагрузки и показателями режимов работы электроприемников группы: P_м = K_м ⋅K_и ⋅P_уст,

где К_м – коэффициент максимума графика нагрузки; К_и – групповой коэффициент использования; P_уст – установленная мощность электроприемников в группе. С 1992 г. выражение для определения расчетной мощности нагрузки унифицировано и имеет вид:

P

P= K_p ⋅P_см = K_p ⋅K_и ⋅P_уст , где K_р - коэффициент расчетной активной нагрузки. В то время, как К_м ≥ 1, значения К_р могут быть как больше, так и меньше единицы, в зависимости от того, на каком уровне СЭС оп­ределяется расчетная нагрузка.

Метод упорядоченных диаграмм основан на следующем алго­ритме: 1)Определение установленной мощности группы электропримников: При этом значения p_{пасп . i} электроприемников, работающих в по­вторно-кратковременном режиме не приводятся к длительному ре­жиму работы. 2)Определение группового коэффициента использования: где k _иi - коэффициент использования i-го электроприемника, прини­мается по справочным данным в зависимости от наименования элек­троприемника. 3)Определение эффективного количества электроприемников в группе: Эффективное количество электроприемников п_э - такое количество электроприемников, одинаковых по мощности и по режиму работы, ко­торое обеспечивают такую же расчетную нагрузку, как и реальное коли­чество электроприемников, разных по мощностям и режимам работы. 4)Определение по справочным номограммам коэффициента расчетной активной нагрузки: К_р =f(К_и ; n_э; Т_o), где Т_o - постоянная времени нагрева элемента СЭС, на который опре­деляется расчетная нагрузка: 1)Т_o= 10 мин - цеховые электросети, выполненные распредели­тельными шинопроводами (ШРА) и распределительными шкафами (ШР или ПР); 2)Т_o= 2,5 ч -магистральные шинопроводы (ШМА), вводно-распределительные устройства (ВРУ), цеховые трансформаторные подстанции (ЦТП); 3)Т_o= 30 мин - для сетей 6-10 кВ. В этом случае К_р = 1 и не за­висит от К_и и п_э. Определяется расчетная активная нагрузка: 6. Определение расчетной реактивной нагрузки. При этом воз­можны 2 случая: 1)если Т_o = 10 мин, то где tgφ, - коэффициент реактивной мощности i'-го электроприемника в группе, определяется по справочным данным в зависимости от на­именования электроприемника; К_pм - коэффициент расчетный реак­тивной нагрузки:

Км =1,1 при n_э<10; Км =1 при n_э<10 2)если Т_o = 2,5 ч (ШМА, ВРУ, ЦТП), а также при Т_o = 30 мин (сети 6-10кВ), то .7. Определение полной расчетной нагрузки: 8. Определение расчетного тока: Полученный ток используется для выбора элементов электриче­ской сети по условию допустимого нагрева. При этом условие допус­тимого нагрева является основным для проектирования систем цехо­вого электроснабжения. Исключение составляют цеха, время исполь­зования максимальной нагрузки (Т_м) которых > 5000 часов. В этом случае выбор элементов электроснабжения осуществляется по эконо­мическим условиям (согласно ПУЭ).