4.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных потребителей
Для определения мощности ТП проектируемого участка электрической сети 10 кВ необходимо произвести расчет электрических нагрузок потребителей сельскохозяйственного назначения [13], [911], [18]. За расчетную нагрузку принимается наибольшее среднее значение полной мощности за 30-минутный интервал, которое может иметь место на вводе у потребителя электрической энергии либо в электрической сети в расчетном году с вероятностью не ниже 0,95. При этом различают дневные и вечерние нагрузки. За расчетный год принимается последний год расчетного периода, который в сельском хозяйстве рекомендуется принимать 10 годам.
Расчет электрических нагрузок в сети 0,38 кВ проводится суммированием нагрузок (отдельно для дневного и вечернего максимумов нагрузки) на вводе или участках сети с учетом коэффициента одновременности. Расчетная дневная (Sд) и вечерняя (Sв) нагрузки (кВА) на участке линии определяются по следующим выражениям:
(6)
где Ko – коэффициент одновременности (табл. 4), показывает возможность одновременной работы однородных потребителей в часы максимальной нагрузки; Sдi, Sвi – дневная и вечерняя нагрузки на вводе i-го потребителя.
Таблица 4
Коэффициент одновременности
для электрических нагрузок в сети 0,4 кВ
Потребители |
Количество потребителей |
||||||||
2 |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
50 |
100 |
|
1. Жилые дома: – с расчетной нагрузкой на вводе: до 2 кВт свыше 2 кВт |
0,76 0,75 |
0,66 0,64 |
0,53 0,53 |
0,49 0,47 |
0,440,42 |
0,40 0,37 |
0,37 0,34 |
0,30 0,27 |
0,26 0,24 |
– с эл. плитами и водонагревателями |
0,73 |
0,62 |
0,5 |
0,43 |
0,38 |
0,32 |
0,29 |
0,22 |
0,17 |
2. Производственные потребители |
0,85 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
0,65 |
0,60 |
0,55 |
0,47 |
0,4 |
При помощи коэффициентов одновременности можно суммировать нагрузки, отличающиеся по значению мощности не более чем в 4 раза. Если это условие не соблюдается, то суммирование нагрузок осуществляется с помощью добавок мощности S (табл. 5). При этом к большей из двух слагаемых нагрузок добавляют добавку от меньшей, т. е. если S1 > S2, то суммарная нагрузка S = S1 + S. Например, имеется группа потребителей из трех нагрузок – 100, 30 и 10 кВА. Суммирование мощности (в КВА) проводится попарно в следующем порядке:
а) из пары нагрузок 10 и 30 кВА по табл. 5 для меньшей нагрузки определяется величина надбавки S = 6 кВА, которая суммируется с большей нагрузкой 30 кВА, следовательно, суммарная нагрузка будет равняться 36 кВА;
б) из второй пары нагрузок 100 и 36 кВА определяется величина S = 23,5 кВА. Отсюда суммарная расчетная нагрузка SР = 100 + 23,5 = 123,5 кВА. Суммирование электрических нагрузок следует производить от потребителей, расположенных на концах электрической линии, двигаясь к ее началу, т. е. к ТП.
Используя табл. 5, в которой в качестве S используется меньшая мощность по отходящей линии, расчетные нагрузки трансформаторных подстанций 610/04 кВ определяются суммированием нагрузок отходящих линий.
Таблица 5
Добавки мощности (кВА)
при расчете нагрузок сетей 0,4 кВ
S |
ΔS |
S |
ΔS |
S |
ΔS |
S |
ΔS |
S |
ΔS |
S |
ΔS |
S |
ΔS |
0,2 |
0,2 |
8,5 |
5,1 |
27 |
17,0 |
48 |
32,5 |
69 |
47,3 |
110 |
76 |
152 |
110 |
0,3 |
0,2 |
9,0 |
5,4 |
28 |
17,7 |
49 |
33,2 |
70 |
48,0 |
112 |
78 |
154 |
111 |
0,4 |
0,3 |
9,5 |
5,7 |
29 |
18,4 |
50 |
34,0 |
72 |
49,4 |
114 |
80 |
156 |
113 |
0,5 |
0,3 |
10 |
6,0 |
30 |
19,0 |
51 |
34,7 |
74 |
50,2 |
116 |
81 |
158 |
114 |
0,6 |
0,4 |
10,5 |
6,3 |
31 |
19,7 |
52 |
35,4 |
75 |
52,2 |
118 |
82 |
160 |
116 |
0,8 |
0,5 |
11 |
6,7 |
32 |
20,4 |
53 |
36,1 |
78 |
53,6 |
120 |
84 |
162 |
117 |
1,0 |
0,6 |
12 |
7,3 |
33 |
21,2 |
54 |
36,8 |
80 |
55,0 |
122 |
86 |
164 |
119 |
1,5 |
0,9 |
13 |
7,9 |
34 |
22,0 |
55 |
37,5 |
82 |
56,4 |
124 |
87 |
166 |
120 |
2,0 |
1,2 |
14 |
8,5 |
35 |
22,7 |
56 |
38,2 |
84 |
57,8 |
126 |
89 |
168 |
122 |
2,5 |
1,5 |
15 |
9,2 |
36 |
23,5 |
57 |
38,9 |
86 |
59,2 |
128 |
90 |
170 |
123 |
3,0 |
1,8 |
16 |
9,8 |
37 |
24,2 |
58 |
39,6 |
88 |
60,6 |
130 |
92 |
172 |
124 |
3,5 |
2,1 |
17 |
10,5 |
38 |
25,0 |
59 |
40,3 |
90 |
62,0 |
132 |
94 |
174 |
126 |
4,0 |
2,4 |
18 |
11,2 |
39 |
25,8 |
60 |
41,0 |
92 |
63,4 |
134 |
95 |
176 |
127 |
4,5 |
2,7 |
19 |
11,8 |
40 |
26,5 |
61 |
41,7 |
94 |
64,8 |
136 |
97 |
178 |
129 |
5,0 |
3,0 |
20 |
12,5 |
41 |
27,2 |
62 |
42,4 |
96 |
66,1 |
138 |
98 |
180 |
130 |
5,5 |
3,3 |
21 |
13,0 |
42 |
28,0 |
63 |
43,1 |
98 |
67,4 |
140 |
100 |
182 |
132 |
6,0 |
3,6 |
22 |
13,6 |
43 |
28,8 |
64 |
43,8 |
100 |
68,7 |
142 |
102 |
184 |
134 |
6,5 |
3,9 |
23 |
14,4 |
44 |
29,5 |
65 |
44,5 |
102 |
70,0 |
144 |
103 |
186 |
136 |
7,0 |
4,2 |
24 |
15,0 |
45 |
30,2 |
66 |
45,2 |
104 |
72 |
146 |
105 |
188 |
138 |
7,5 |
4,5 |
25 |
15,7 |
46 |
31,0 |
67 |
45,6 |
106 |
73 |
148 |
107 |
190 |
140 |
8,0 |
4,8 |
26 |
16,4 |
47 |
31,8 |
68 |
46,6 |
108 |
75 |
150 |
108 |
192 |
142 |
Коэффициент мощности (cos) на шинах 0,4 кВ ТП-2 находится как средневзвешенная величина в период максимума нагрузки:
(7)
где cosi – коэффициент мощности в максимум нагрузки на вводах потребителей без учета компенсации реактивной мощности (табл. 6).
Таблица 6
Коэффициент мощности и максимумы нагрузки
на вводах отдельных видов потребителей без учета компенсации
Потребители |
Коэффициент мощности |
|
дневной, cosд |
вечерний, cosв |
|
Животноводческие и птицеводческие помещения: – без электрообогрева – с электрообогревом Кормоприготовительный цех Мастерские Молочный цех Деревообрабатывающий цех Овощехранилище Электротепловые установки Общественные и коммунальные предприятия Жилые дома |
0,75 0,92 0,75 0,65 0,85 0,75 0,80 1,00 0,92 0,96 |
0,85 0,96 0,75 0,70 0,86 0,75 0,80 1,00 0,95 0,98 |
В упрощенных расчетах среднее значение cos в зависимости от отношения Sд/Sв можно принимать по табл. 7.
Таблица 7
Коэффициент мощности (cosφ)
на шинах 0,4 кВ понизительных подстанций 635/0,4 кВ
Отношение Sд/Sв |
0,250,35 |
0,360,60 |
0,610,85 |
0,861,15 |
1,161,40 |
1,40 и более |
Дневной (cosд) |
0,94 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,78 |
0,75 |
Вечерний (cosв) |
0,97 |
0,95 |
0,93 |
0,89 |
0,84 |
0,80 |
Чтобы определить суммарную нагрузку на каждую отходящую линию, необходимо добавить нагрузку уличного наружного освещения, нормы которых приведены в табл. 8. Коэффициент одновременности наружного освещения равен единице. За расчетную нагрузку принимают бóльшую (в целом для линии или подстанции) из Sд или Sв.
Таблица 8
Нормы нагрузки уличного освещения
Характеристика улицы |
Норма освещенности, Лк |
Удельная мощность, Вт/м |
Поселковые улицы при ширине проезжей части*, м: – с асфальтобетонными и переходными типами покрытий: 57 812 1330 |
4 4 4 |
4,56 68 811 |
– с покрытием простейшего типа: 57 812 1330 |
2 2 2 |
68 810 1113 |
Улицы и дороги местного значения и пешеходные переходы шириной**, м: 57 812 1330 |
1 1 1 |
34 45 56 |
* Освещаются газоразрядными источниками света.
** Освещаются лампами накаливания.