
- •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
33
Допущение равенства расчётной нагрузки среднеквадратической в общем случае неприемлемо, но в некоторых случаях среднеквадратическая нагрузка может быть непосредственно использована как расчётная.
Например, для групп приёмников с повторно-кратковременным режимом работы выражение (3.128) справедливо во всех случаях. Согласно принципу максимума средней
нагрузки оно вполне приемлемо для групп приёмников с длительным режимом работы с групповым циклом Tц 3 To , например для вспомогательных реверсивных станов
горячей прокатки.
В общем случае для группы приёмников с длительным режимом работы зависимость величины Kф,а от показателей режима работы и приведённого числа приёмников группы
определяется уравнением (3.42), из которого следует, что для узлов системы электроснабжения с большим числом приёмников график нагрузки выравнивается.
Поэтому формулы (3.128), (3.129) и (3.130) могут быть рекомендованы для
определения расчётных нагрузок цеховых шинопроводов, на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах РП, ГРП, ГПП при достаточно
равномерных графиках нагрузок, когда Kф,а находится в пределах от 1,0 до 1,2.
Если стабильность цеха или завода постоянна, то постоянна и величина Kф,а ,
следовательно, при проектировании отдельных узлов системы электроснабжения предприятия коэффициент формы может быть принят по опытным данным аналогичного действующего предприятия (аналогичного по технологическому процессу и производительности проектируемому).
На действующих предприятиях при ритмичной работе коэффициент формы определяется за несколько дней по формуле (3.46) и принимается его среднее значение. Для предприятий, работающих неритмично, коэффициент формы следует определять за характерные сутки.
Когда опытным путём установить групповой коэффициент формы графика нагрузки по тем или иным причинам трудно, можно с достаточной степенью точности полагать
Kф,а 1,0 1,2; при этом Kф,а уменьшается по направлению от низших к высшим уровням
системы электроснабжения.
При определении расчётной нагрузки по формулам (3.128) и (3.129) средняя мощность за наиболее загруженную смену Pсм , Qсм в условиях проектирования
находится одним из указанных ниже способов:
1.по известным данным установленной мощности и коэффициенту использования по формулам (3.88), (3.89), (3.89а) и (3.90);
2.по известным данным среднегодовой нагрузки и коэффициенту сменности по энергоиспользованию по формулам (3.91) и (3.92);
3.по известным данным удельных расходов электроэнергии и производительности цеха или предприятия в единицах продукции по формуле (3.126);
4.по известным данным средней удельной нагрузки на единицу производственной площади по формуле (3.125);
Вусловиях эксплуатации средняя мощность может быть определена по показаниям счётчиков активной (реактивной) энергии и сопоставлена со средней нагрузкой, определённой расчётным путём.
Определение расчётной нагрузки по статистическому методу
По данному методу расчётная нагрузка группы приёмников определяется двумя
интегральными |
показателями: средней нагрузкой PT |
и средним квадратичным |
|
отклонением T |
из уравнения: |
|
|
|
PpT PT |
T , |
(3.131) |

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
34
где - принятая кратность меры рассеяния, а индекс Т указывает на отношение величины
к длительности интервала осреднения нагрузки. Уравнение (3.131) справедливо при nэ 6 8.
Для группового графика нагрузки средняя нагрузка при большой величине m
вычисляется по выражению: |
|
|
p2 ... pm |
|
|
P |
P |
p1 |
, |
(3.132) |
|
|
|
||||
T |
c |
m |
|
||
|
|
|
|
||
где m – число отрезков длительностью |
T 3 T0 (в течение которой |
перегрев |
рассматриваемой токоведущей части может почти достигнуть установившегося значения), на которое разбит график нагрузок, построенный для длительного периода времени.
С учётом выше сказанного отклонение для группового графика нагрузки будет равно:
T |
c |
|
(p |
p |
)2 (p |
2 |
p )2 |
... (p |
m |
p )2 |
,кВт |
|
||
1 |
T |
|
T |
|
|
T |
|
(3.133) |
||||||
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При выборе |
величины |
|
(из справочной |
литературы) |
необходимо |
учитывать: |
максимальный перегрев во время перегрузки не должен превышать допустимой для изоляции величины, если указанное условие не выполняется, то повышенный тепловой износ изоляции при перегрузках компенсируют пониженным износом изоляции при недогрузке.
При выборе параметров токоведущих частей без учёта теплового износа изоляции кратность меры рассеяния принимается равной 2,5.
Если приемники, входящие в группу имеют одинаковую мощность, то выражение (3.131) можно представить в виде:
|
|
|
|
|
|
PpT |
PT 2,5 T Kи,аТ |
(pн1 |
|
pн2 ... pнn ) |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2,5 ( 0Т pн1)2 |
( 0Т |
pн2 )2 ... ( 0Т pнn )2 |
(3.134) |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Kи,аТ Pн 2,5 0Т pн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где 0T |
n |
относительное |
отклонение для |
|
нагрузки |
|
одного |
приёмника и |
|||||||||||||||||||||
|
pн |
- |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
интервала осреднения длительностью Т; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Kи,аТ |
|
PT |
|
- |
коэффициент использования по активной мощности для интервала |
||||||||||||||||||||||||
P |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
осреднения Т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для групп приёмников различной мощности (наиболее общий случай) выражение |
|||||||||||||||||||||||||||||
(3.131) можно представить в виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
P |
(K |
и,аТ |
|
2,5 |
0Т |
) P (K |
и,аТ |
K |
0Т |
) P , |
(3.135) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
pT |
|
|
|
nэ |
н |
|
|
|
н |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где K0Т - относительное отклонение приведённого единичного приёмника. |
|
||||||||||||||||||||||||||||
Относительное |
отклонение 0T для |
нагрузки |
одного приёмника |
и интервала |
|||||||||||||||||||||||||
осреднения Т определяется в зависимости от Kи,аТ |
на основе экспериментальных опытов |
||||||||||||||||||||||||||||
по выражению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3 0,25 |
Kи,аТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
(3.136) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Т - коэффициент, характеризующий, во сколько раз время Т, необходимое для
30
нагрева проводника до установившейся температуры, больше 30 мин.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
35
Особенности данного статистического метода (использующего закон нормального распределения):
1. метод позволяет оценить случайный процесс формирования нагрузок стабильными параметрами – средней нагрузкой PT и средним квадратичным отклонением
T (или в относительных единицах – расчётным коэффициентом использования Kи,аТ и относительным средним квадратичным отклонением 0T );
2.метод определяет не только величину расчётной нагрузки, но и вероятность её появления;
3.изменяя величину можно получить всю гамму возможных нагрузок;
4.данный метод позволяет определить нагрузочную способность элементов электрических сетей.
Определение расчётной нагрузки согласно «Временным руководящим указаниям по определению электрических нагрузок промышленных предприятий»
Метод упорядоченных диаграмм, предложенный Г.М. Каяловым, положен в основу «Временных руководящих указаний по определению электрических нагрузок промышленных предприятий». Расчётная нагрузка группы приёмников определяется по средней мощности (за наиболее загруженную смену) и коэффициенту максимума из выражения:
P K |
м,а |
P . |
(3.137) |
p |
см |
|
Основные положения метода:
1. В основу определения расчётной нагрузки положен принцип максимума средней
нагрузки. Под расчётной нагрузкой понимают максимальную среднюю нагрузку за интервал времени Tоср. 3 Т0 , где Т0 30 мин. Исходя из этого соображения была
выведена формула (3.56) и построена таблица (3.1).
Следовательно, выражение (3.137) более точно должно выглядеть так:
|
|
P |
K |
м,а(30) |
P . |
(3.137а) |
|
|
p(30) |
|
см |
|
|
где Pp (3 0) |
- расчётная |
активная нагрузка группы приёмников при |
длительности |
|||
интервала осреднения 30 |
мин (получасовой максимум нагрузки); |
|
||||
K м,а(30) |
- коэффициент максимума активной мощности при длительности интервала |
|||||
осреднения 30 мин, определяется по таблице 3.1 при известных значениях Kи,а и nэ . |
||||||
Числовые значения |
Kи,а принимаются по справочным материалам. |
Величину Pсм |
||||
находят по формуле (3.88), т.е.: Pсм. Kи,а Pн . |
|
|
|
|
В тех случаях, когда выбираемый по нагреву проводник имеет постоянную времени нагрева T0 , значительно превышающую 10 мин, то величина расчётной нагрузки,
определённая по 30-минутному интервалу осреднения, должна быть пересчитана на
максимум большей длительности.
|
P K |
м,аT |
P . |
|
|
|
|
|
(3.138) |
||
|
pT |
см |
|
|
|
|
|
|
|
||
где Pp T |
- расчётная активная нагрузка группы |
приёмников при длительности |
|||||||||
интервала осреднения >30 мин; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
K м,аT |
- коэффициент максимума активной мощности при длительности интервала |
||||||||||
осреднения >30 мин, определяемый по формуле |
K м,аТ |
1 |
K м,а 1 |
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
Т |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Расчётная реактивная нагрузка определяется аналогично по формулам (3.137а) и (3.138), при соответствующей заменой Q на P .
Полная расчётная нагрузка может быть определена по формуле (3.123).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
36
2. При определении расчётных нагрузок отдельных узлов системы
электроснабжения в сетях до 1000В применяются следующие методики:
а) Расчётные нагрузки узла, состоящего из нескольких групп трёхфазных приёмников с разными режимами работы (различные значения Kи,а ), расчётные нагрузки
которых найдены по формулам (3.137) – (3.138), определяются по суммарной средней мощности за наиболее загруженную смену и коэффициенту максимума из выражений:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Pp, уз. K м,а Рсм,гр,i ; |
|
|
|
|
|
(3.139) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Qp, уз. |
|
K м,а Qсм,гр,i ; |
|
|
|
|
|
(3.139а) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.139б) |
|
|
|
|
|
|
|
S |
p, уз. |
|
|
P2 |
Q2 |
|
, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p, уз. |
|
p, уз. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Pр, уз. , |
|
Qр, уз. , |
S р, уз. |
- |
расчётные мощности узла; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
P |
|
, |
Q |
- |
средние активная |
|
и |
реактивная мощности за наиболее |
||||||||||||||
|
см,гр,i |
|
см,гр,i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
загруженную смену i-й группы узла; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
n |
- |
число групп приёмников в узле; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
K м,а |
- |
коэффициент максимума нагрузки, определяемый по таблице |
||||||||||||||||
3.1, при T0 |
10 мин может быть определён по формуле |
K м,аТ 1 |
K м,а 1 |
. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2 |
Т |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Средневзвешенное значение Kи,а для узла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kи,а, уз. |
|
Рсм,гр,i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
(3.140) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pн,i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Pн,i - активная номинальная мощность i-й группы.
б) Расчётные нагрузки узла системы электроснабжения, состоящего из нескольких групп однофазных приёмников с разными режимами работы, определяются по (3.139), (3.139а) и(3.139б). Т.к. однофазные приёмники, равномерно распределённые по фазам трёхфазной сети, рассматриваются как трёхфазные приёмники эквивалентной мощности,
т.е.:
n |
|
Pн,3ф Рн,1ф |
(3.141) |
1
Однофазные приёмники, распределённые неравномерно по фазам, рассматриваются как трёхфазные, создающие эквивалентную трёхфазную нагрузку, полученную путём
распространения режима наиболее загруженной фазы, имеющей нагрузку Pн,MAX фазы , на две
другие фазы. В общем случае |
P |
3 P |
, при этом наиболее загруженная фаза |
|
н,эквивалент. |
н,MAX фазы |
|
по узлу находится по средним нагрузкам отдельных фаз за наиболее загруженную смену. При совместном питании однофазных и трёхфазных нагрузок от общего узла
системы электроснабжения его расчетная мощность определяется по методике, изложенной выше (см. (3.139), (3.139а) и(3.139б)), при этом установленная мощность узла равна сумме номинальной мощности трёхфазных нагрузок и номинальной эквивалентной трёхфазной мощности однофазных нагрузок.
в) При наличии в цехе резервных приёмников, пожарных насосов, а также приёмников, работающих кратковременно, их мощности при подсчёте средних нагрузок не учитываются. Но силовые пункты, питающие линии, к которым присоединены такие приёмники, должны иметь соответствующий резерв для их питания.