Определение расчетных электрических нагрузок упрощенными методами

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

К упрощенным методам определения расчетных нагрузок относятся: а) метод удельного расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы; б) метод коэффициента спроса (K_c); в) метод удельной мощности на единицу площади.

Метод удельного расхода электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или работы. Согласно этому методу расчетная нагрузка определяется по формулам:

Р_р = Р_с= Мw_о/ Т (1.11)

Q_p = P_p× tgj, (1.12)

где М - количество продукции (или объем работы), выпускаемой (или выполняемой) за время Т;

W₀ - удельный расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции или выполняемой работы; tgj - средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:

(1.13)

где V_т, W_т - расходы соответственно реактивной и активной энергии за время Т.

Метод удельного расхода электроэнергии рекомендуется применять при достаточно устойчивых значениях w₀ и наличии соответствующей базы данных об электропотреблении (удельных норм расхода электроэнергии).

Метод коэффициента спроса ( K_с ). Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы электроприемников определяют по формулам:

P_p = K_с× Р_н; (1.14)

Q_p = Р_p× tgj, (1.15)

где K_с и tgj принимаются для характерной группы электроприемников по справочным материалам.

Основной недостаток данного метода состоит в том, что величина коэффициента спроса принимается одинаковой для всех электроприемников. Такое допущение возможно только при высоких значениях коэффициентов использования и эффективного числа электроприемников.

Данный метод рекомендуется применять при отсутствии конкретных данных об электроприемниках, наличии суммарной установленной мощности электроприемников (Р_н) цеха (участка) и общего характерного режима их работы.

Метод удельной мощности на единицу площади . Расчетная нагрузка по данному методу определяется по одной из следующих формул:

P_p = p_уд.рF; (1.16)

P_p = p_уд.устFK_с; (1.17)

Q_p = P_p× tgj, (1.18)

где p_уд.р- удельная расчетная активная мощность на единицу площади, кВт/м²; p_уд.уст- удельная установленная активная мощность на единицу площади, кВт/м²; F - площадь размещения электроприемников, м².

Этот метод рекомендуется применять при относительно равномерном распределении электроприемников по площади помещения. Наиболее точные результаты получаются при большом количестве электроприемников и малой их мощности.

Потери мощности и энергии в элементах систем электроснабжения.

При передаче электроэнергии от генераторов электростанций к потребителям неизбежным являются потери мощности и энергии в проводниках воздушных и кабельных линий, а также в обмотках и стальных сердечниках трансформаторов, установленных на подстанциях (примерно 12-18% от всей энергии, вырабатываемой электростанциями).

Для покрытия потерь мощности и энергии в электрических сетях на стан циях увеличивают нагрузку генераторов, что ведет к увеличению капиталовложений и дополнительному расходу топлива, а следовательно, к возрастанию себестоимости электроэнергии.

Потери мощности в линии . Потери активной мощности (кВт) в линиях трехфазной электрической сети по закону Джоуля-Ленца определяют по формуле: Δ Р_л = 3I²_расчR_л∙ 10^-3,

Где I_расч – расчетный ток данного участка линии, А; R_л – активное сопротивление линии, Ом.

Соответственно потери (квар)

Δ Q_л = 3I²_расч X_л ∙ 10^-3,

Потери мощности в трансформаторах. Потери активной мощности в трансформаторах состоит из потерь, не зависящих и зависящих от нагрузки. Потери в стали Δ Р_ст от нагрузки не зависят, а зависят только от мощности трансформатора и значения приложенного к первичной обмотке напряжения. Потери в обмотках Δ Р_об зависят от нагрузки трансформатора.

Δ Р_тр = Δ Р_ст+ Δ Р_об β ²,

где Δ Р_ст – потери активной мощности в стали трансформатора при номинальном напряжении, кВт ( Δ Р_ст приравнивают к потерям холостого хода трансформатора Δ Р_х ); Δ Р_об – потери в обмотках при номинальной нагрузке трансформатора, кВт ( Δ Р_об приравнивают к потерям мощности короткого замыкания Δ Р_к ); β = S / S_ном – коэффициент загрузки трансформатора, представляющий собой отношение фактической нагрузки трансформатора к его номинальной мощности.

Потери реактивной мощности также разделяют на не зависящие и зависящие от нагрузки. К первым относятся потери, связанные с намагничиванием. Ко вторым относятся потери, обусловленные потоками рассеяния в трансформаторе, которые определяют в зависимости от нагрузки.

Δ Q_тр= Δ Q_ст + Δ Q_рас β ²,

Где Δ Q_ст – потери реактивной мощности на намагничивание, квар (Δ Q_стпринимают равным намагничивающей мощности холостого хода трансформатора Δ Q_х); Δ Q_рас – потери реактивной мощности рассеяния в трансформаторе при номинальной нагрузке.

Потери электроэнергии

Токовая нагрузка в электрической сети меняется в течение суток года в зависимости от изменения режима работы потребителей. Вместе с изменением нагрузки меняются и потери электроэнергии. Поэтому потери энергии нельзя рассчитать умножением потерь мощности при какой-нибудь определенной нагрузке на число часов работы линии.

Для определения потерь электроэнергии применяют метод, основанный на понятиях времени использования потерь и времени использования максимума нагрузки.

Время максимальных потерь τ есть условное число часов, в течение которых максимальный ток, протекающий в линии непрерывно, создает потери энергии, равные действительным потерям энергии за год.

Временем использования максимальной нагрузки или временем использования максимума T_max называют условное число часов, в течение которых линия, работая с максимальной нагрузкой, могла бы передать потребителю за год столько энергии, сколько при работе по действительному переменному графику. Т_max = W / Р_max

На основании статистических данных определено среднее число часов использования максимальной нагрузки T_max для характерных групп потребителей: для внутреннего освещения – 1500-2000 ч; наружного освещения – 2000-3000 ч; промпредприятия односменного режима работы – 2000-2500 ч, двухсменного – 3000-4500 ч, трехсменного – 3000-7000 ч.

На практике величину времени максимальных потерь τ определяют по кривым зависимости этого времени от продолжительности использования максимума нагрузки Т_max и коэффициента мощности.

Потери энергии в линиях. Эти потери определяют по формулам

Δ W_ал = 3I²R_лτ ∙ 10^-3 Δ W_рл = 3I² Х_л τ ∙ 10^-3.

Потери энергии в трансформаторах . Эти потери складываются из потерь энергии в стали и в обмотках. Величина потери энергии в стали определяется как произведение потерь мощности Δ Р_ст, не зависящих от нагрузки, на время работы t трансформатора: Δ W_ст = Δ Р_стt.

Величина потери энергии в обмотках ( потери в меди) определяются как произведение потерь мощности, зависящих от нагрузки, на время максимальных потерь:

Δ W_об = Δ Р_об β ² τ.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒