3. Расчёт электрических нагрузок потребителей городов

3.1 Общие положения

Присоединенная мощность: (характерна для двигательной нагрузки)

, (3.1)

где Р_н – номинальная мощность электроприемника, (кВт), η – значение КПД электроприемника (о.е.).

Номинальная мощность электроприемника определяется с учетом режима его работы:

- при длительном режиме работы

Р_пасп = Р_н ; (3.2)

- при повторно-кратковременном режиме работы

или . (3.3)

Установленная мощность узла нагрузки это сумма номинальных мощностей группы электроприемников работающих в одинаковом режиме.

Расчет электрических нагрузок городских потребителей производится от низших к высшим ступеням системы электроснабжения [2] и включает два этапа:

- определение нагрузки на вводе к каждому потребителю;

- расчет на этой основе нагрузок элементов сети (отдельных узлов) системы электроснабжения.

Расчетная электрическая мощность (Р_р) потребителя или элемента сети принимается равной ожидаемой максимальной нагрузке за 30 мин (получасовой максимум нагрузки) [2].

При реальном обследовании потребляемая мощность меньше установленной. Это обстоятельство учитывается коэффициентом спроса (Кс).

Расчетная мощность узла нагрузки определяется по формуле

, (3.4)

где Р_р – расчетная мощность нагрузки, кВт; К_с – средневзвешенное значение коэффициента спроса, о.е.; Р_н.i – номинальная мощность i-го электроприемника, кВт; n – число электроприёмников в группе.

Коэффициент спроса (технологический параметр) определяется на основании опыта эксплуатации группы электроприемников (без учета резервных электроприемников и противопожарных устройств) и приводится в нормативной [2], технической литературе [6;7] и в приложении П-1 данного пособия.

Расчетная нагрузка элементов сети (отдельных узлов системы электроснабжения) определяется с учетом коэффициента одновременности участия в максимуме нагрузок (К_о) данного узла.

Расчетная мощность электроприемников, подключенных к шинам 10 кВ РП определяется по формуле

, (3.5)

где Р_р – расчетная мощность узла нагрузки (на шинах РП), кВт. К_о – коэффициент одновременности, о.е.; Ррi - расчетная мощность i-го электроприемника, кВт; n – число электроприёмников в узле нагрузки.

3.2 Определение расчётных нагрузок жилых зданий

Электроприёмники жилых зданий можно подразделить на две группы:

- электроприемники квартир;

- электроприёмники общедомового назначения.

К электроприёмникам квартир относятся осветительные и бытовые электроприборы.

Электрическое освещение квартир осуществляется с помощью светиль-ников с компактными люминесцентными лампами. К бытовым электроприборам относятся: отопительные, нагревательные, хозяйственные, культурно-бытовые, санитарно-гигиенические, кондиционеры воздуха, водонагреватели и т.п.

К электроприёмникам общедомового назначения относятся: осветительные и силовые приёмники.

Для освещения лестничных площадок, коридоров, вестибюлей, холлов, технических подвалов, чердаков, служебных и других помещений применяют светильники с компактными люминесцентными лампами.

К силовым электроприёмникам относятся: лифтовые установки, вентиляционные системы, насосы подкачки воды, нагревательные и отопительные приборы, домофоны и т.п. В качестве привода электросиловых установок широкое применение находят асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, электромагниты и другие.

Расчётная нагрузка квартир.

Расчётная электрическая мощность всех квартир (Р_{р (кв)}, кВт) жилого дома определяется по формуле [2; 5]

, (3.6)

где Р_{уд. (кв)} – удельная мощность квартиры, кВт/квартиру; n – число квартир.

Удельную мощность квартир рекомендуется принимать по табл. П.1.1 (См. приложение П-1 данного пособия).

Удельные расчётные электрические мощности электроприемников коттеджей принимаются по табл. П.1.2.

Расчётная силовая нагрузка общедомового назначения.

Расчетная мощность силовых электроприемников (Р_С, кВт), приведенная к вводу жилого дома, определяется по формуле [2]

Р_С = Р_Р.(л) + Р_{Р (ст)} , (3.7)

где Р_Р.(л) – расчетная мощность лифтовых установок, кВт; Р_{Р (ст)} – расчетная мощность санитарно-технических устройств, кВт.

Расчетная мощность лифтовых установок определяется по формуле

, (3.8)

где К_с(л) – коэффициент спроса для лифтовых установок; n - количество лифтовых установок в здании; Р_н(i) – номинальная мощность электродвигателя лифта, кВт, (паспортная величина с учетом режима работы).

Коэффициент спроса для лифтовых установок рекомендуется принимать по табл.П.1.3.

Расчетная мощность санитарно-технических устройств (Р_{Р (ст)}, кВт), определяется по номинальной мощности с учетом коэффициента спроса

, (3.9)

где К_с(ст) – средневзвешенное значение коэффициента спроса для группы электродвигателей санитарно-технических устройств, рекомендуется принимать по табл.П.1.4; Р_н(ст) – номинальная мощность электродвигателя санитарно-технической установки, кВт, (паспортная величина с учетом режима работы).

Мощность резервных электродвигателей, а также электроприемников противопожарных устройств не учитывается.

Суммарная расчётная силовая нагрузка жилого дома (Р_{р с (жд)} ,кВт)

Р_{р с (жд)} = К_о (Р_р(л) +, (3.10)

где К_о – коэффициент одновременности участия силовых электроприемников в максимуме нагрузки питающей подстанции принимается

равным 0,9 [8].

Расчётные нагрузки жилого дома в целом.

Расчётная активная мощность жилого дома (квартир и силовых электроприемников) (Р_Р.(ж.д.), кВт) определяется по формуле

Р_Р.(ж.д.) = Р_{р (кв)} + Р_{р с (ж.д)} . (3.11)

Расчётная реактивная мощность жилого дома (Q_Р.(ж.д) , кВ∙Ар) определяется по формуле

Q_Р.(ж.д) = Р_{р (кв)},·ţgφ_кв +· Р_{р с (ж.д)} ·ţgφ_с. (3.12)

Коэффициенты мощности для квартир и силовых электроустановок принимаются по табл. П.1.5.

Полная расчётная мощность жилого дома, кВ·А, равна

. (3.13)

Расчётные нагрузки жилого микрорайона.

Расчетная мощность жилых домов микрорайона (квартала), P_р.мр , кВт, приведенная к шинам 0,4 кВ ТП, ориентировочно может определяться по формуле [2]

P_р.мр = P_уд.ж.д. F 10^-3 , (3.14)

где P_уд.ж.д. – удельная мощность жилых домов, Вт/м²; F – общая площадь жилых домов микрорайона (квартала), м² .

Удельная мощность домов жилого массива приведена в табл. П.1.6.

Расчётная нагрузка на шинах 0,4 кВ питающих ТП.

При определении электрической нагрузки линии или на шинах 0,4 кВ ТП должны учитываться: суммарное количество квартир (коттеджей); лифтовых установок и другого силового электрооборудования, питающегося от ТП; и потери мощности в питающих линиях 0,4 кВ [2].

Ориентировочный расчет нагрузки микрорайонов, приведенные к шинам РУ 0,4 кВ ТП, допустимо определять упрощенным методом, по формулам [8]

, (3.15)

, (3.16)

где ,– удельные мощность жилых домов и учреждений культурно-бытового назначения соответственно, Вт/м²; F – суммарная жилая площадь квартир в микрорайоне, м²; – средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности, учитывающий реактивную нагрузку квартир, общедомовых электроприемников и учреждений культурно-бытового назначения.

Удельные мощность жилых домов и коэффициенты мощностипринимаются по табл. П.1.6 и П.1.5 в зависимости от этажности зданий и типа кухонных плит. Удельные нагрузки учреждений культурно-бытового назначения принимают укрупнено, в зависимости от типа плит:=2,3 Вт/м² – с плитами на газообразном топливе, =2,6 Вт/м² – с электроплитами.