Классификация электрических нагрузок по видам расчета

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 10Следующая ⇒

Электрической нагрузки по разному воздействуют на элементы системы электроснабжения. Поэтому выбор элементов системы электро-снабжения предприятия – трансформаторов, цеховых электрических линий, устройств защиты и т. д. производится не только в зависимости от величины электрической нагрузки, но и с учетом характера ее воздействия на токоведущие элементы.

Исходя из этого, можно выделить следующие наиболее характерные электрические нагрузки:

Средние нагрузки . Это неизменные нагрузки за определенный интервал времени, чаще всего за наиболее загруженную смену. Среднее значение изменяющейся во времени нагрузки является ее основной статистической характеристикой. Она эквивалентна, с точки зрения потребления электрической энергии, фактически изменяющейся нагрузке. Поэтому средние нагрузки используются при выборе трансформаторов и расчете мощности компенсирующих устройств. По средним нагрузкам можно ориентировочно определить расход электроэнергии за более или менее длительный отрезок времени, например за год. Кроме того, они используются при определении расчетных нагрузок.

Расчетные нагрузки. По характеру воздействия на элементы системы электроснабжения различают два вида расчетных нагрузок:

1) расчетная нагрузка по допустимому нагреву. Это такая дли-тельная неизменная нагрузка элементов системы электроснабжения (трансформаторов, линий и т. п.), которая эквивалентна ожидаемой изменяющейся нагрузке по наиболее тяжелому тепловому воздействию: максимальной температуре нагрева проводника или тепловому износу его изоляции. Расчетная нагрузка по допустимому нагреву может быть активной и реактивной , или токовой . Это нагрузка, обычно I_р, которая определяет наиболее «тяжелое» действие электрического тока – максимальный перегрев изоляции проводов и кабелей; она является определяющей при выборе токоведущих элементов системы (сечения провода или кабеля). Расчетную нагрузку по допустимому нагреву сокращенно называют расчетной нагрузкой.

2) расчетная нагрузка по допустимой потере напряжения. Это нагрузка, которая вызывает максимальные потери напряжения и, соответственно, наиболее тяжелые условия работы электрической сети, при которых должны быть обеспечены требования производства по надежности и качеству электроснабжения, например пусковой момент электродвигателя, отсутствие мигания ламп, качество электросварки и т. д.. Это нагрузка длительностью в доли или несколько секунд. Нагрузки такой длительности способны вызвать колебания напряжения в электрических сетях. В качестве пиковой нагрузки используется пиковый ток I_пик.. Такие нагрузки воздействуют на аппаратуру защиты электрических сетей. Поэтому пиковый ток используют для выбора средств защиты и их уставок. Расчетные нагрузки по допустимой потере напряжения называют пиковыми нагрузками.

6.2. Характерные места определения электрических нагрузок

В схеме электроснабжения лесопромышленного предприятия имеется несколько характерных мест определения электрических нагрузок. Рассмотрим эти места на примере типовой схемы электроснабжения, изображенной на рис.4.

1. Нагрузки создаваемые одним ЭП (нагрузка 1). Определение этой нагрузки необходимо для выбора сечения провода или кабеля питающего данный ЭП, а также аппаратов присоединения и защиты. В этих точках следует определять расчетные и пиковые нагрузки.

2. Нагрузка, создаваемая группой ЭП в узлах схемы электроснаб-жения (нагрузка 2). Определение этой нагрузки необходимо для выбора сечения кабеля радиальной линии или распределительной магистрали, питающей данную группу ЭП, для эффективного размещения

Рис.4 Схема электроснабжения цеха (предприятия) с указанием мест

определения электрических нагрузок

компенсирующих устройств, для выбора аппаратов присоединения и защиты, а также для определения электрических нагрузок по трансформаторной подстанции в целом. Этим требованиям отвечают соответственно расчетные, средние и пиковые нагрузки.

3. Общая нагрузка на шинах низшего напряжения трансформаторной подстанции (нагрузка 3). Определение данной нагрузки необходимо для расчета суммарной мощности компенсирующих устройств, мощности и числа трансформаторов, сечения и материала шин цеховых трансформаторных подстанций. Этим требованиям отвечают средние и расчетные нагрузки.

Исходными данными при расчетах нагрузок является состав технологического оборудования, мощность ЭП и его эксплуатационные показатели (коэффициенты).

Расчет средних нагрузок

Существует несколько методов расчета средних нагрузок. В соответствии с рекомендациями [2] необходимо применять метод коэффициента использования. В этом случае расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Номинальные мощности ЭП, работающих в повторно-кратковремен-ном режиме, должны быть приведены к ПВ = 100%.

2. Средняя активная мощность ЭП за наиболее загруженную смену

. (31)

3. Средняя реактивная мощность ЭП за наиболее загруженную смену

. (32)

4. Электрические нагрузки по узлу или по трансформаторной подстан-ции в целом:

активная , (33)

реактивная , (34)

где n – количество ЭП и узле.

Пример 5. Определить электрические нагрузки окорочного отделения для последующего выбора компенсирующих устройств и трансформаторов понизительной подстанции.

Решение:

1. Поскольку в дальнейшем требуется выбрать компенсирующие устройства и трансформаторы, необходимо определить средние нагрузки за максимально загруженную смену.

2. Расчет средних нагрузок будет выполнен методом коэффициента использования и номинальной мощности [2].

3. В табл. 5 заносим все оборудование, его номинальную мощность (с учетом формулы 5), а также количество единиц одинакового оборудования m.

Т а б л и ц а 5

п/п	Оборудование	_, кВт	m	, кВт		Р_см, кВт	tgφ	Q _см, квар
1	Конвейер цепной Б22У-1	17,0	2	34	0,31	10,54	1,17	12,33
2	Сбрасыватель бревен СБР-4-2	2,8	3	8,4	0,2	1,68	1,73	2,91
3	Окорочный станок ОК-66	40,0	2	80,0	0,2	16,0	1,73	27,68
4	Конвейер скребковый	4,5	2	9,0	0,4	3,6	1,02	3,67
5	Конвейер цепной	2,8	2	5,6	0,2	1,12	1,5	1,68
Итого			11	Р_у=137		32,94		48,27