
- •Выбор электрических аппаратов
- •Электродинамическое и термическое действие токов КЗ
- •Общие положения по выбору электрических аппаратов и параметров токоведущих устройств
- •Выбор электрических устройств по длительному режиму работы
- •Выбор электрических устройств по току КЗ
- •Выбор и проверка элементов системы электроснабжения выше 1кВ
- •Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
- •Общие положения
- •Выбор типа трансформаторов
- •Выбор числа трансформаторов
- •Выбор мощности силовых трансформаторов
- •Выбор номинальной мощности трансформатора с учётом перегрузочной способности
- •Определение мощности потерь и энергии в силовых трансформаторах
- •Общие выводы по выбору числа и мощности силовых трансформаторов для систем электроснабжения
- •Режимы работы электроэнергетических систем
- •Резервы генерирующей мощности при управлении режимами ЭЭС
- •Выбор сечений проводов и кабелей
- •Общие положения
- •Выбор стандартного сечения проводника
- •Выбор сечений жил проводников по нагреву расчётным током
- •Выбор сечения по нагреву током короткого замыкания
- •Выбор сечений проводников по потерям напряжения
- •Выбор проводников электрической сети по экономической целесообразности
- •Расчёт токов короткого замыкания
- •Общие сведения о коротких замыканиях
- •Определение расчётных параметров элементов сети
- •Система относительных единиц
- •Система именованных единиц
- •Расчётная схема и схема замещения
- •Определение трёхфазного тока КЗ в сетях выше 1кВ
- •Определение токов КЗ от электрических машин напряжением выше 1кВ
- •Расчёт токов КЗ в электрических сетях до 1кВ
- •Влияние асинхронных двигателей на подпитку места КЗ до 1кВ
- •Расчёт несимметричных видов коротких замыканий
- •Расчёт токов КЗ в сетях постоянного тока
- •Защита элементов системы электроснабжения
- •Выбор предохранителей
- •Выбор автоматических выключателей
- •Основы релейной защиты
- •Требования к релейной защите, основные понятия и определения
- •Классификация РЗ
- •По элементной базе
- •По принципу действия электромеханических реле
- •По физической величине
- •По реакции на изменение входных физических величин
- •По принципу воздействия исполнительного органа на управляемую цепь
- •По способу действия на управляющий объект
- •По времени действия
- •По способу включения чувствительного элемента
- •По роду оперативного тока
- •По назначению
- •По типу
- •По способу обеспечения селективности при внешних К.З.
- •По характеру выдержек времени
- •По виду защит
- •Максимальные токовые защиты
- •Расчёт параметров МТЗ
- •Схемы МТЗ
- •МТЗ с независимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания
- •МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению
- •Направленные МТЗ
- •Принцип работы реле направления мощности
- •Токовые отсечки
- •ТО мгновенного действия
- •Защита линий 6-35 кВ с помощью трёхступенчатой токовой защиты
- •Дифференциальные защиты
- •Продольная дифференциальная защита
- •Токовая погрешность ТА
- •Поперечная дифференциальная защита
- •Балансы мощности и электроэнергии
- •Баланс активной мощности
- •Баланс реактивной мощности
- •Баланс электроэнергии
- •Перенапряжения в системах электроснабжения
- •Общие положения
- •Защита от волн атмосферных перенапряжений
- •Защита от внутренних перенапряжений
- •Схемы защиты от перенапряжений
- •Молнезащита зданий и сооружений
- •Расчёт защиты зоны молнеотводов
- •Отклонения напряжения
- •Качество электрической энергии
- •Общие положения
- •Отклонения напряжения
- •Колебания напряжения
- •Размах изменения напряжения
- •Доза фликера
- •Несинусоидальность напряжения
- •Несимметрия напряжения
- •Длительность провала напряжения
- •Импульс напряжения
- •Коэффициент временного перенапряжения
- •Отклонение и размах колебаний частоты
- •Способы и средства улучшения качества электрической энергии
- •Компенсация реактивной мощности
- •Общие сведения
- •Способы снижения потребления реактивной мощности без компенсирующих устройств
- •Компенсирующие устройства
- •Расчёт потерь мощности и энергии в цеховых сетях
- •Скидки и надбавки к тарифу на электрическую энергию за компенсацию реактивной мощности
- •Выбор мощности и места установки компенсирующих устройств
- •Определение места установки компенсирующих устройств в сетях до 1 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в сети 6-10 кВ
- •Компенсация реактивной мощности в электрических сетях со специфическими нагрузками
- •В сетях с резкопеременной несимметричной нагрузкой
- •Компенсация реактивной мощности в сети с резкопеременными нагрузками
- •Компенсация реактивной мощности в электрической сети с несимметричными нагрузками
- •Продольная ёмкостная компенсация реактивной мощности
- •Назначение и область применения продольной компенсации
- •Повышение предела пропускной способности линий электропередачи по углу. Улучшение потока распределения в сетях
- •Снижение потери напряжения
- •Выбор числа и мощности конденсаторов при продольной компенсации
- •Ёмкость конденсаторной установки на фазу
- •Сравнение продольной и поперечной компенсации
- •Сравнение по повышению уровня напряжения
- •Сравнение по активным потерям энергии
- •Сравнение требуемой мощности конденсаторов при последовательном и параллельном их включении
- •Раздел №2. Электрические нагрузки
- •Графики электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Классификация графиков электрических нагрузок
- •Основные определения и обозначения
- •Показатели графиков электрических нагрузок
- •Методика определения эффективного числа электроприёмников
- •1. Определение эффективного числа приёмников при трёхфазных нагрузках
- •2. Определение эффективного числа приёмников при однофазных нагрузках
- •Определение средних нагрузок
- •Определение среднеквадратичных нагрузок
- •Определение расхода электроэнергии
- •Определение расчётных и пиковых нагрузок
- •Общие положения
- •Определение расчётной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса
- •Определение расчётной нагрузки по удельной нагрузке на единицу производственной площади
- •Определение расчётной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
- •Определение расчётной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы
- •Определение расчётной нагрузки по статистическому методу
- •Определение расчётной нагрузки согласно «Временным руководящим указаниям по определению электрических нагрузок промышленных предприятий»
- •Общие рекомендации по выбору метода определения расчётных нагрузок
- •Определение пиковых нагрузок
- •Учёт роста нагрузок

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
29
реактивная энергия вычисляется отдельно и вычитается из годового количества реактивной энергии, потребляемой приемниками с отстающим током.
Общее годовое количество реактивной энергии, отдаваемой синхронными двигателями и конденсаторами, определяется по формуле:
Эр,г ( с,д Qс,д Qном.к ) Тг Qк,у Тг , |
(3.119) |
где с,д - коэффициент использования компенсирующей способности |
синхронных |
двигателей, который при определении электрических нагрузок может быть принят равным единице;
Qк,у - реактивная мощность компенсирующих устройств.
Годовой расход активной энергии для осветительных приёмников определяется по формуле:
Эа,о,г Kс,о Pн,о Т м,о , |
(3.120) |
где Т м,о - годовое число часов использования осветительного максимума, числовые
значения которого принимаются по справочным материалам в зависимости от географической широты местности, числа рабочих смен, продолжительности рабочей недели и назначения осветительной установки (внутреннее, наружное, рабочее или аварийное освещение и т.п.).
Определение расчётных и пиковых нагрузок
Общие положения
В системе электроснабжения промышленного предприятия существует несколько характерных мест определения расчётных нагрузок. В качестве примера рассмотрим схему электроснабжения (см. рис. 3.5).
Рис. 3.5. Схема характерных мест определения расчётных нагрузок в системе электроснабжения промышленного предприятия.
1.Определение расчётной нагрузки, создаваемой одним приёмником напряжением до 1000 В (нагрузка 1), необходимо для выбора сечения провода или кабеля, отходящего к
данному приёмнику, и аппарата, при помощи которого производится присоединение приёмника к силовому распределительному шкафу или распределительной линии.
2.Определение расчётной нагрузки, создаваемой группой приёмников напряжением до 1000 В (нагрузка 2), необходимо для выбора сечения радиальной линии или
распределительной магистрали, питающей данную группу приёмников, и аппарата,
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
30
подключающего данную группу приёмников к силовому распределительному шкафу или питающей магистрали в схеме блока трансформатор-магистраль.
3.Определение расчётной нагрузки, создаваемой на шинах низшего напряжения 0,4/0,23 кВ цеховой трансформаторной подстанции (ТП) отдельными крупными
приёмниками или силовыми распределительными шкафами, питающими отдельные приёмники или группы приёмников (нагрузка 3), необходимо для выбора сечения линий,
отходящих от шин 0,4/0,23 кВ цеховой ТП и питающих указанные приёмники, и аппаратов присоединения отходящих линий к шинам низшего напряжения цеховой ТП.
4.Определение общей расчётной нагрузки на шинах низшего напряжения ТП или главной магистрали системы питания блока трансформатор-магистраль (БТМ) (нагрузка 4) необходимо для выбора числа и мощности цеховых трансформаторов, сечения и
материала шин цеховой ТП или главной магистрали и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения цеховых трансформаторов.
5.Определение расчётной нагрузки, создаваемой на шине 6 кВ распределительных пунктов (РП) отдельными приёмниками или отдельными цеховыми трансформаторами с учётом потерь в трансформаторах (нагрузка 5), необходимо для выбора сечения проводов
линии, отходящих от шин РП и питающих цеховые трансформаторы и приёмники высокого напряжения, и отключающих аппаратов, устанавливаемых на этих линиях.
6.Определение общей расчётной нагрузки на шинах каждой секции РП (нагрузка 6)
необходимо для выбора сечения и материала шин 20 кВ РП, сечения линий, питающих каждую секцию шин РП, и отключающей аппаратуры со стороны шин главной понизительной подстанции (ГПП). Если от шин 20 кВ ГПП непосредственно питаются цеховые трансформаторы или приёмники, нагрузка 6 означает то же самое, что и нагрузка 5, только относительно шин 20 кВ ГПП.
7.Определение общей расчётной нагрузки на шинах 20 кВ каждой секции ГПП (нагрузка 7) необходимо для выбора числа и мощности понизительных трансформаторов,
устанавливаемых на ГПП, выбора сечения и материала шин ГПП и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения 20 кВ трансформаторов ГПП.
8.Определение расчётной нагрузки на стороне высшего напряжения 220 кВ трансформатора ГПП с учётом потерь в трансформаторе необходимо для выбора сечений линий, питающих трансформаторы ГПП, и аппаратов присоединения трансформаторов и питающих их линий.
В зависимости от места определения расчётных нагрузок и стадии проектирования ниже будут рассмотрены методы, позволяющие произвести расчёт нагрузок.
При определении расчётных нагрузок необходимо учитывать:
1) Неравномерность графиков электрических нагрузок во времени, которые по мере
совершенствования технологических процессов производства выравниваются (коэффициент заполнения графика нагрузок повышается);
2) Совершенствование производства (автоматизация и механизация
производственных процессов) увеличивает расход электроэнергии, что в свою очередь приводит к росту электрических нагрузок;
3) При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать рост
развития производства, а следовательно и рост электрических нагрузок.
Косновным методам определения расчётных (ожидаемых) электрических нагрузок относятся, методы определяющие расчётную нагрузку по:
1) установленной мощности и коэффициенту спроса; 2) средней мощности и отклонению расчётной нагрузки от средней (статистический
метод); 3) средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;
4) средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм
показателей графиков нагрузок);

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
31
Квспомогательным относятся методы определения расчётных нагрузок по:
1)удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объёме выпуска продукции за определённый период;
2)удельной нагрузке на единицу производственной площади.
Рассмотрим подробнее методы определения расчётных нагрузок.
Определение расчётной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса
Расчётная нагрузка для группы однородных по режиму работы приёмников
определяется из выражений: |
Kc,a Pном.; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Pp |
|
|
|
|
|
|
|
(3.121) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Qp Pp tg ; |
|
|
|
(3.122) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
p |
|
P2 |
Q2 |
|
|
|
(3.123) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
p |
p |
|
COS |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Kc,a |
- коэффициент спроса данной характерной группы приемников, принимаемый по |
||||||||||||||||
справочным материалам; tg соответствует |
характерному |
для |
данной |
группы |
|||||||||||||
приемников COS , определяемому по справочным материалам. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Значение Kc,a |
может быть принято также в зависимости от величины |
Kи,а для |
|||||||||||||||
данной группы приёмников для среднего коэффициента включения, равного 0,8: |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Kc,a |
|
0,4 |
|
0,5 |
|
|
0,6 |
|
0,7 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
|||
Kи,а |
|
0,5 |
|
0,6 |
|
0,65-0,7 |
0,75-0,8 |
|
0,85-0,9 |
|
0,92-0,95 |
|
Данные по Kc,a и COS для отдельных цехов и предприятий в целом для различных
отраслей промышленности принимают также по справочным материалам.
Расчетная нагрузка узла системы электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчётных нагрузок отдельных групп приёмников, входящих в данный узел, с учётом коэффициента разновременности максимумов нагрузки, т.е. по выражению:
|
n |
|
n |
|
|
Sp |
( Pp )2 |
( Qp )2 |
Kр,м , |
(3.124) |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
где Pp - сумма расчётных активных |
нагрузок отдельных групп |
приёмников, |
|||
1 |
|
|
|
|
|
определяемых по (3.121); |
|
|
|
|
|
n
Qp - сумма расчётных реактивных нагрузок отдельных групп приёмников,
1
определяемых по (3.122);
Kр,м - коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп
приёмников, принимаемый в пределах 0,85–1,0 в зависимости от места нахождения
данного узла в системе электроснабжения предприятия.
Определение расчётной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса - грубый приближенный метод оценки расчётной нагрузки. В общем случае он
может быть рекомендован только для предварительных расчётов узлов системы электроснабжения, включающих значительное количество приёмников электроэнергии (отделение, цех, корпус или завод в целом).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
32
Определение расчётной нагрузки по удельной нагрузке на единицу производственной площади
Расчётную нагрузку группы электроприёмников по удельной мощности определяют по формуле:
|
|
Pp p0 F, |
(3.125) |
где F |
- |
площадь размещения приёмников группы, м2; |
|
p0 |
- |
удельная расчётная мощность на 1 м2 производственной площади, кВт/м2. |
Формула (3.125) применима и для определения расчётной нагрузки по всему цеху в целом, но для удельной расчётной мощности ( p0 ) принимается среднее значение, которое
определяют по опытным значениям нагрузок для аналогичных цехов.
Данный метод широко применяется для цехов малого и среднего машиностроения, которые характеризуются большим количеством приёмников малой мощности равномерно распределённых на производственной площади цехов.
Определение расчётной нагрузки по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции
Для приёмников электроэнергии, имеющих неизменные или мало меняющиеся (практически постоянные) графики индивидуальной, а следовательно, и групповой нагрузок в наиболее загруженную смену, расчётная нагрузка принимается равной средней за наиболее загруженную смену. Коэффициенты включения этих приёмников равны единице, а коэффициенты загрузки изменяются мало.
Для приёмников, имеющих практически постоянный график нагрузки, расчётную нагрузку, совпадающую со средней, рекомендуется определять по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени:
|
|
P P |
|
М см эа,у |
, |
(3.126) |
|
|
|
|
|||||
|
|
p |
см |
|
Тсм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где эа,у |
- |
удельный расход электроэнергии (активной) на единицу продукции, кВт ч; |
|||||
М см |
- |
количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки |
|||||
за смену); |
|
|
|
|
|
|
|
Тсм |
- |
продолжительность наиболее загруженной смены, ч. |
|
При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении эа,у и годовом объеме выпускаемой продукции М цеха или
предприятия в целом расчетная нагрузка вычисляется по формуле:
Pp |
эа,у М |
|
|
|
. |
(3.127) |
|
|
|||
|
Т м,а |
|
Определение расчётной нагрузки по средней мощности и коэффициенту формы
Для группы приёмников нагрузка определяется по средней мощности и
коэффициенту формы графика нагрузки Kф,а |
из следующих выражений: |
|
||||
Pp |
Kф,а Pсм ; |
(3.128) |
||||
Qp Kф,р Qсм |
или |
Qp Pp tg ; |
(3.129) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
S |
p |
P2 |
Q2 . |
(3.130) |
||
|
|
p |
p |
|
||
Следовательно, по данному методу расчётная нагрузка принимается равной |
||||||
среднеквадратической нагрузке, т.е. Pp Pcк ; |
Qp Qcк . |
|