Υπολογισμός ηλεκτρικών φορτίων

Προσδιορισμός μέγιστων φορτίων με τη μέθοδο του συντελεστή ζήτησης

Αυτή η μέθοδος είναι η απλούστερη και συνοψίζεται στον υπολογισμό του μέγιστου ενεργού φορτίου χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Η μέθοδος του συντελεστή ζήτησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των φορτίων για εκείνες τις ξεχωριστές ομάδες καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, εργαστήρια και επιχειρήσεις γενικά, για τις οποίες υπάρχουν δεδομένα σχετικά με την τιμή αυτού του συντελεστή (βλ. Συντελεστές υπολογισμού ηλεκτρικών φορτίων).

Κατά τον υπολογισμό των φορτίων για μεμονωμένες ομάδες ηλεκτρικών δεκτών, αυτή η μέθοδος συνιστάται να χρησιμοποιείται για εκείνες τις ομάδες των οποίων οι ηλεκτρικοί δέκτες λειτουργούν με σταθερό φορτίο και με συντελεστή λειτουργίας ίσο (ή κοντά σε) ένα, όπως ηλεκτρικοί κινητήρες αντλιών, θαυμαστές και άλλοι.

Σύμφωνα με την τιμή P30 που λαμβάνεται για κάθε ομάδα ηλεκτρικών καταναλωτών, προσδιορίζεται το άεργο φορτίο:

Επιπλέον, το tanφ καθορίζεται από το χαρακτηριστικό cosφ μιας δεδομένης ομάδας ηλεκτρικών καταναλωτών.

Στη συνέχεια, το ενεργό και το αντιδραστικό φορτίο αθροίζονται χωριστά και βρίσκεται το συνολικό φορτίο:

Τα φορτία ΣP30 και ΣQ30 είναι τα αθροίσματα των μέγιστων τιμών για μεμονωμένες ομάδες ηλεκτρικών καταναλωτών, ενώ στην πραγματικότητα πρέπει να καθοριστεί το μέγιστο ποσό. Επομένως, κατά τον προσδιορισμό των φορτίων ενός τμήματος δικτύου με μεγάλο αριθμό διαφορετικών ομάδων ηλεκτρικών δεκτών, πρέπει να εισαχθεί ο συντελεστής συνδυασμού των μέγιστων KΣ, δηλ.

Η τιμή του KΣ είναι στην περιοχή από 0,8 έως 1 και το κατώτερο όριο συνήθως λαμβάνεται κατά τον υπολογισμό των φορτίων σε ολόκληρη την εγκατάσταση συνολικά.

Για ξεχωριστούς ηλεκτρικούς δέκτες υψηλής ισχύος, καθώς και για χρήστες ενέργειας, σπάνια ή και για πρώτη φορά στην πρακτική σχεδιασμού, οι παράγοντες ζήτησης θα πρέπει να προσδιορίζονται διευκρινίζοντας τους πραγματικούς συντελεστές φορτίου μαζί με τους τεχνολόγους.

Προσδιορισμός μέγιστων φορτίων με τη μέθοδο της διπλής έκφρασης

Αυτή η μέθοδος προτάθηκε από τον Ing. DS Livshits αρχικά για τον προσδιορισμό των φορτίων σχεδιασμού για ηλεκτρικούς κινητήρες της μεμονωμένης κίνησης μηχανών επεξεργασίας μετάλλων, και στη συνέχεια επεκτάθηκε σε άλλες ομάδες ηλεκτρικών δεκτών.

Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, το μέγιστο ενεργό φορτίο μισής ώρας για μια ομάδα ηλεκτρικών καταναλωτών με τον ίδιο τρόπο λειτουργίας καθορίζεται από την έκφραση:

όπου Рn — εγκατεστημένη ισχύς των μεγαλύτερων καταναλωτών ενέργειας, b, c — συντελεστές που είναι σταθεροί για μια συγκεκριμένη ομάδα καταναλωτών ενέργειας στον ίδιο τρόπο λειτουργίας.

Σύμφωνα με τη φυσική αίσθηση, το πρώτο μέλος του τύπου υπολογισμού καθορίζει τη μέση ισχύ και το δεύτερο - την πρόσθετη ισχύ που μπορεί να προκύψει μέσα σε μισή ώρα ως αποτέλεσμα της σύμπτωσης του μέγιστου φορτίου των μεμονωμένων ηλεκτρικών καταναλωτών της ομάδας . Επομένως:

Συνεπάγεται ότι για μικρές τιμές Pp σε σύγκριση με το Ru, που συμβαίνει με μεγάλο αριθμό ηλεκτρικών δεκτών περίπου της ίδιας ισχύος, K30 ≈ CP και ο δεύτερος όρος του τύπου υπολογισμού μπορεί να παραμεληθεί σε τέτοιες περιπτώσεις, υποθέτοντας P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Αντίθετα, με έναν μικρό αριθμό ηλεκτρικών δεκτών, ειδικά εάν διαφέρουν έντονα σε ισχύ, η επιρροή του δεύτερου όρου στον τύπο γίνεται πολύ σημαντική.

Οι υπολογισμοί που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο είναι πιο περίπλοκοι από τη χρήση της μεθόδου του παράγοντα ζήτησης. Επομένως, η χρήση της μεθόδου διπλής έκφρασης δικαιολογείται μόνο για ομάδες καταναλωτών ενέργειας που λειτουργούν με μεταβλητό φορτίο και χαμηλούς συντελεστές μεταγωγής, για τις οποίες οι συντελεστές ζήτησης είτε απουσιάζουν καθόλου είτε μπορούν να οδηγήσουν σε εσφαλμένα αποτελέσματα. Ειδικότερα, για παράδειγμα, είναι δυνατόν να προταθεί η χρήση αυτής της μεθόδου για ηλεκτρικούς κινητήρες μηχανών επεξεργασίας μετάλλων και για κλιβάνους ηλεκτρικής αντίστασης μικρής ισχύος με περιοδική φόρτωση προϊόντων.

Η μέθοδος για τον προσδιορισμό πλήρους φορτίου S30 χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο είναι παρόμοια με αυτή που περιγράφεται για τη μέθοδο του συντελεστή ζήτησης.

Προσδιορισμός μέγιστων φορτίων με τη μέθοδο του πραγματικού αριθμού καταναλωτών ενέργειας.

Ο ενεργός αριθμός ηλεκτρικών δεκτών νοείται ως ο αριθμός των δεκτών, ίσων σε ισχύ και ομοιογενών στον τρόπο λειτουργίας, ο οποίος καθορίζει την ίδια τιμή του υπολογισμένου μέγιστου με μια ομάδα δεκτών με διαφορετική ισχύ και τρόπο λειτουργίας.

Ο πραγματικός αριθμός καταναλωτών ενέργειας προσδιορίζεται από την έκφραση:

Ο μεγαλύτερος ήλιος και ο συντελεστής χρήσης που αντιστοιχεί σε αυτή την ομάδα ηλεκτρικών δεκτών, σύμφωνα με τους πίνακες αναφοράς, προσδιορίζεται ο μέγιστος συντελεστής KM και στη συνέχεια το μέγιστο μισής ώρας του ενεργού φορτίου.

Προκειμένου να υπολογιστεί το φορτίο κάθε ομάδας ηλεκτρικών δεκτών με τον ίδιο τρόπο λειτουργίας, ο προσδιορισμός του PE έχει νόημα μόνο εάν οι ηλεκτρικοί δέκτες που περιλαμβάνονται στην ομάδα διαφέρουν σημαντικά σε ισχύ.

Με την ίδια ισχύ p ηλεκτρικοί δέκτες που περιλαμβάνονται στην ομάδα

δηλ. ο ενεργός αριθμός των ηλεκτροκινητήρων είναι ίσος με τον πραγματικό αριθμό. Επομένως, με τις ίδιες ή ελαφρώς διαφορετικές χωρητικότητες των καταναλωτών ρεύματος της ομάδας, συνιστάται ο προσδιορισμός του CM σύμφωνα με τον πραγματικό αριθμό των καταναλωτών ρεύματος.

Κατά τον υπολογισμό του φορτίου για πολλές ομάδες ηλεκτρικών δεκτών, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η μέση τιμή του συντελεστή χρήσης χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Η μέθοδος του πραγματικού αριθμού ηλεκτρικών δεκτών ισχύει για οποιαδήποτε ομάδα ηλεκτρικών δεκτών, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών δεκτών που λειτουργούν διακοπτόμενα. Στην τελευταία περίπτωση, η εγκατεστημένη ισχύς Ru μειώνεται σε κύκλο λειτουργίας = 100%, δηλ. σε συνεχή λειτουργία.

Η μέθοδος αποτελεσματικού αριθμού χρηστών είναι καλύτερη από τις άλλες μεθόδους, επειδή ο μέγιστος παράγοντας, ο οποίος είναι συνάρτηση του αριθμού των χρηστών, εμπλέκεται στον προσδιορισμό του φορτίου.Με άλλα λόγια, αυτή η μέθοδος υπολογίζει το μέγιστο του αθροίσματος των φορτώσεων μεμονωμένων ομάδων και όχι το άθροισμα των μέγιστων, όπως συμβαίνει, για παράδειγμα, με τη μέθοδο του συντελεστή αναζήτησης.

Για τον υπολογισμό της αντιδραστικής συνιστώσας του φορτίου Q30 από την τιμή που βρέθηκε του P30, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το tanφ. Για το σκοπό αυτό, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί το μέσο φορτίο για κάθε ομάδα ηλεκτρικών καταναλωτών και να προσδιοριστεί το tanφ από την αναλογία:

Επιστρέφοντας στον ορισμό του PE, θα πρέπει να σημειωθεί ότι με μεγάλο αριθμό ομάδων και διαφορετικές χωρητικότητες μεμονωμένων ηλεκτρικών δεκτών στις ομάδες, η εύρεση του ΣPy2 αποδεικνύεται πρακτικά απαράδεκτη. Επομένως, χρησιμοποιείται μια απλοποιημένη μέθοδος για τον προσδιορισμό του pe ανάλογα με τη σχετική τιμή του συναισθηματικού αριθμού ηλεκτρικών δεκτών pe = ne / n.

Αυτός ο αριθμός βρίσκεται από πίνακες αναφοράς, ανάλογα με τις αναλογίες:

όπου n1 είναι ο αριθμός των ηλεκτρικών δεκτών, καθένας από τους οποίους έχει χωρητικότητα τουλάχιστον το μισό της ισχύος του πιο ισχυρού ηλεκτρικού δέκτη, ΣPupg1 είναι το άθροισμα των εγκατεστημένων δυνάμεων αυτών των ηλεκτρικών δεκτών, n — ο αριθμός όλων των ηλεκτρικών καταναλωτών , ΣPу — το άθροισμα των εγκατεστημένων δυνάμεων όλων των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας.

Προσδιορισμός μέγιστων φορτίων βάσει συγκεκριμένων προτύπων κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας ανά μονάδα παραγωγής

Να έχουν πληροφορίες σχετικά με την προγραμματισμένη παραγωγικότητα της επιχείρησης, του συνεργείου ή της τεχνολογικής ομάδας δεκτών και για ειδική κατανάλωση ενεργού ενέργειας ανά μονάδα παραγωγής, μπορείτε να υπολογίσετε το μέγιστο μισάωρο ενεργό φορτίο χρησιμοποιώντας την έκφραση,

όπου Wyd είναι η ειδική κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο προϊόντος, ME η ετήσια παραγωγή, Tm.a — ο ετήσιος αριθμός ωρών χρήσης του μέγιστου ενεργού φορτίου.

Σε αυτήν την περίπτωση, το πλήρες φορτίο προσδιορίζεται με βάση το σταθμισμένο μέσο ετήσιο συντελεστή ισχύος:

Αυτή η μέθοδος υπολογισμού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον χονδρικό προσδιορισμό των φορτίων για τις επιχειρήσεις στο σύνολό τους ή για μεμονωμένα συνεργεία που παράγουν τελικά προϊόντα. Για τον υπολογισμό των φορτίων σε μεμονωμένα τμήματα ηλεκτρικών δικτύων, η χρήση αυτής της μεθόδου, κατά κανόνα, αποδεικνύεται αδύνατη.

Συγκεκριμένες περιπτώσεις προσδιορισμού των μέγιστων φορτίων με αριθμό καταναλωτών ενέργειας έως πέντε

Η καταμέτρηση των φορτίων ομάδων με μικρό αριθμό καταναλωτών ενέργειας μπορεί να γίνει με τους παρακάτω απλοποιημένους τρόπους.

1. Εάν υπάρχουν δύο ή τρεις ηλεκτρικοί δέκτες στην ομάδα, το άθροισμα της ονομαστικής ισχύος των ηλεκτρικών δεκτών μπορεί να ληφθεί ως το υπολογισμένο μέγιστο φορτίο:

και ως εκ τούτου

Για ηλεκτρικούς δέκτες, που είναι ομοιογενείς ως προς τον τύπο, την ισχύ και τον τρόπο λειτουργίας, επιτρέπεται η αριθμητική πρόσθεση των συνολικών δυνάμεων. Επειτα,

2. Εάν υπάρχουν τέσσερις ή πέντε ηλεκτρικοί δέκτες του ίδιου τύπου, ισχύος και τρόπου λειτουργίας στην ομάδα, το μέγιστο φορτίο μπορεί να υπολογιστεί με βάση τον μέσο συντελεστή φορτίου και στην περίπτωση αυτή μπορεί να υποτεθεί το αριθμητικό άθροισμα των συνολικών δυνάμεων να είναι:

3. Με τον ίδιο αριθμό διαφορετικών τύπων ηλεκτρικών δεκτών, το υπολογιζόμενο μέγιστο φορτίο πρέπει να λαμβάνεται ως το άθροισμα των γινομένων της ονομαστικής ισχύος των ηλεκτρικών δεκτών και των χαρακτηριστικών συντελεστών φορτίου αυτών των ηλεκτρικών δεκτών:

και ως εκ τούτου:

Προσδιορισμός μέγιστων φορτίων παρουσία ομάδας, μαζί με τριφασικούς, επίσης μονοφασικούς καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας

Εάν η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των σταθερών και κινητών μονοφασικών δεκτών δεν υπερβαίνει το 15% της συνολικής ισχύος των τριφασικών ηλεκτρικών δεκτών, τότε ολόκληρο το φορτίο μπορεί να θεωρηθεί τριφασικό, ανεξάρτητα από τον βαθμό ομοιομορφίας της κατανομής μονοφασικών φορτίων σε φάσεις.

Διαφορετικά, δηλαδή, εάν η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των μονοφασικών καταναλωτών ισχύος υπερβαίνει το 15% της συνολικής ισχύος των τριφασικών δεκτών ισχύος, η κατανομή των μονοφασικών φορτίων ανά φάσεις πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε η μέγιστη επιτυγχάνεται βαθμός ομοιομορφίας.

Όταν αυτό πετύχει, η καταμέτρηση φορτίου μπορεί να γίνει με τον συνηθισμένο τρόπο, αλλά αν όχι, τότε η καταμέτρηση πρέπει να γίνει για την πιο φορτισμένη φάση. Σε αυτή την περίπτωση, δύο περιπτώσεις είναι δυνατές:

1. όλοι οι μονοφασικοί ηλεκτρικοί καταναλωτές είναι συνδεδεμένοι σε τάση φάσης,

2. ανάμεσα στους μονοφασικούς ηλεκτρικούς δέκτες υπάρχουν και αυτοί που συνδέονται με τάση δικτύου.

Στην πρώτη περίπτωση, για την εγκατεστημένη ισχύ, το ένα τρίτο της πραγματικής ισχύος τους πρέπει να λαμβάνεται για ομάδες τριφασικών ηλεκτρικών δεκτών (εάν υπάρχουν), για ομάδες μονοφασικών ηλεκτρικών δεκτών - η ισχύς που συνδέεται με τη φάση με τη μεγαλύτερη φόρτωση.

Σύμφωνα με τις δυνάμεις φάσης που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο, το μέγιστο φορτίο της πιο φορτισμένης φάσης υπολογίζεται με κάθε έναν από τους τρόπους και στη συνέχεια, πολλαπλασιάζοντας το επί 3, προσδιορίζεται το φορτίο της τριφασικής γραμμής.

Στη δεύτερη περίπτωση, η πιο φορτισμένη φάση μπορεί να προσδιοριστεί μόνο με τον υπολογισμό των μέσων δυνάμεων για τις οποίες τα μονοφασικά φορτία που είναι συνδεδεμένα στην τάση δικτύου πρέπει να μεταφερθούν στις αντίστοιχες φάσεις.

Ανάγεται στη φάση α, η ενεργή ισχύς των μονοφασικών δεκτών που συνδέονται, για παράδειγμα, μεταξύ των φάσεων ab και ac, καθορίζεται από την έκφραση:

Αντίστοιχα, η άεργος ισχύς τέτοιων δεκτών

εδώ Рab, Ras είναι οι δυνάμεις που συνδέονται με την τάση γραμμής, αντίστοιχα μεταξύ των φάσεων ab και ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a, είναι οι συντελεστές φέρνοντας τα φορτία, που συνδέονται με την τάση γραμμής, στη φάση Α.

Με την κυκλική αναδιάταξη των δεικτών, μπορούν να ληφθούν εκφράσεις που δίνουν την ισχύ σε κάθε φάση.