Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Выбор электрических аппаратов.pdf
Скачиваний:
148
Добавлен:
12.08.2019
Размер:
4.87 Mб
Скачать

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.