Izračun električnih obremenitev
Določitev največjih obremenitev z metodo faktorja povpraševanja
Ta metoda je najpreprostejša in se zmanjša na izračun največje aktivne obremenitve po formuli:
Metoda koeficienta povpraševanja se lahko uporablja za izračun obremenitev za tiste ločene skupine porabnikov električne energije, delavnic in podjetij na splošno, za katere obstajajo podatki o vrednosti tega koeficienta (glej Koeficienti za izračun električnih obremenitev).
Pri izračunu obremenitev za posamezne skupine električnih sprejemnikov je to metodo priporočljivo uporabiti za tiste skupine, katerih električni sprejemniki delujejo s konstantno obremenitvijo in s faktorjem vklopa enakim (ali blizu) ena, kot so elektromotorji črpalk, navijači in drugi.
Glede na vrednost P30, dobljeno za vsako skupino električnih porabnikov, se določi jalova obremenitev:
poleg tega je tanφ določen z značilnostjo cosφ dane skupine električnih porabnikov.
Aktivne in jalove obremenitve se nato ločeno seštejejo in ugotovi se skupna obremenitev:
Obremenitvi ΣP30 in ΣQ30 sta vsoti maksimalnih vrednosti za posamezne skupine električnih porabnikov, dejansko pa je treba določiti maksimalno količino. Zato je treba pri določanju obremenitev omrežnega odseka z velikim številom različnih skupin električnih sprejemnikov uvesti koeficient združevanja maksimumov KΣ, tj.
Vrednost KΣ je v območju od 0,8 do 1, spodnja meja pa se običajno vzame pri izračunu obremenitev v celotnem obratu kot celoti.
Za ločeni električni sprejemniki velike moči, pa tudi za uporabnike energije, redko ali celo prvič v projektantski praksi, je treba dejavnike povpraševanja identificirati tako, da skupaj s tehnologi razjasnimo dejanske faktorje obremenitve.
Določitev največjih obremenitev z metodo dvojnega izražanja
To metodo je predlagal Ing. DS Livshits sprva za določanje projektnih obremenitev za elektromotorje posameznega pogona strojev za obdelavo kovin, nato pa je bil razširjen na druge skupine električnih sprejemnikov.
Po tej metodi je polurna največja aktivna obremenitev za skupino električnih porabnikov z enakim načinom delovanja določena z izrazom:
kjer Рn — instalirana moč največjih porabnikov energije, b, c — koeficienti, ki so konstantni za določeno skupino porabnikov energije v istem načinu obratovanja.
Po fizičnem smislu prvi člen formule za izračun določa povprečno moč, drugi pa dodatno moč, ki se lahko pojavi v pol ure zaradi sovpadanja največje obremenitve posameznih električnih porabnikov skupine . Zato:
Iz tega sledi, da je pri majhnih vrednostih Pp v primerjavi z Ru, kar se zgodi pri velikem številu električnih sprejemnikov bolj ali manj enake moči, K30 ≈ CP, drugi člen formule za izračun pa je v takih primerih mogoče zanemariti, ob predpostavki, da je P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Nasprotno, z majhnim številom električnih sprejemnikov, še posebej, če se močno razlikujejo po moči, postane vpliv drugega člena v formuli zelo pomemben.
Izračuni s to metodo so bolj okorni kot z uporabo metode faktorja povpraševanja. Zato je uporaba metode dvojnega izraza upravičena samo za skupine porabnikov energije, ki delujejo s spremenljivo obremenitvijo in z nizkimi preklopnimi koeficienti, pri katerih koeficienti povpraševanja sploh niso ali lahko povzročijo napačne rezultate. Zlasti je na primer mogoče priporočiti uporabo te metode za elektromotorje strojev za obdelavo kovin in za električne uporovne peči majhne moči s periodičnim nalaganjem izdelkov.
Metoda za določanje polne obremenitve S30 s to metodo je podobna tisti, ki je opisana za metodo faktorja povpraševanja.
Določitev največjih obremenitev z metodo efektivnega števila porabnikov energije.
Efektivno število električnih sprejemnikov je število sprejemnikov, enakih po moči in homogenih po načinu delovanja, ki določa enako vrednost izračunanega maksimuma kot skupina sprejemnikov z različno močjo in načinom delovanja.
Efektivno število porabnikov energije je določeno z izrazom:
Največje sonce in faktor izkoristka, ki ustreza tej skupini električnih sprejemnikov, se po referenčnih tabelah določi maksimalni faktor KM in nato polurni maksimum aktivne obremenitve.
Za izračun obremenitve vsake skupine električnih sprejemnikov z enakim načinom delovanja je določitev PE smiselna le, če se električni sprejemniki, vključeni v skupino, bistveno razlikujejo po moči.
Z enako močjo p električni sprejemniki vključeni v skupino
tj. efektivno število elektromotorjev je enako dejanskemu številu. Zato je pri enakih ali nekoliko različnih zmogljivostih porabnikov energije skupine priporočljivo določiti CM glede na dejansko število porabnikov.
Pri izračunu obremenitve za več skupin električnih sprejemnikov je treba določiti povprečno vrednost faktorja izkoriščenosti po formuli:
Metoda efektivnega števila električnih sprejemnikov je uporabna za katero koli skupino električnih sprejemnikov, vključno z občasno delujočimi električnimi sprejemniki. V slednjem primeru se instalirana moč Ru zmanjša na delovni cikel = 100 %, tj. na neprekinjeno delovanje.
Metoda efektivnega števila uporabnikov je boljša od drugih metod, ker je pri določanju obremenitve vključen največji faktor, ki je funkcija števila uporabnikov.Z drugimi besedami, ta metoda izračuna maksimum vsote obremenitev posameznih skupin in ne vsote maksimumov, kot je to na primer pri metodi iskalnega koeficienta.
Za izračun reaktivne komponente obremenitve Q30 iz ugotovljene vrednosti P30 je potrebno določiti tanφ. V ta namen je potrebno izračunati povprečno obremenitev za vsako skupino električnih porabnikov in določiti tanφ iz razmerja:
Če se vrnemo k definiciji PE, je treba opozoriti, da se pri velikem številu skupin in različnih zmogljivostih posameznih električnih sprejemnikov v skupinah ugotovitev ΣPy2 izkaže za praktično nesprejemljivo. Zato se za določanje pe uporablja poenostavljena metoda v odvisnosti od relativne vrednosti afektivnega števila električnih sprejemnikov pe = ne / n.
To številko najdemo iz referenčnih tabel, odvisno od razmerij:
kjer je n1 število električnih sprejemnikov, od katerih ima vsak vsaj polovico moči najmočnejšega električnega sprejemnika, ΣPupg1 vsota inštaliranih moči teh električnih sprejemnikov, n število vseh električnih porabnikov. , ΣPу — vsota instaliranih moči vseh električnih porabnikov.
Določitev največjih obremenitev na podlagi specifičnih normativov porabe električne energije na enoto proizvodnje
Imeti informacije o načrtovani produktivnosti podjetja, delavnice ali tehnološke skupine sprejemnikov in za specifična poraba delovne energije na enoto proizvodnje, lahko največjo polurno aktivno obremenitev izračunate z izrazom,
kjer je Wyd specifična poraba energije na tono proizvoda, ME letna proizvodnja, Tm.a — letno število ur uporabe največje aktivne obremenitve.
V tem primeru se polna obremenitev določi na podlagi tehtanega povprečnega letnega faktorja moči:
Ta metoda izračuna se lahko uporablja za približno določitev obremenitev za podjetja kot celoto ali za posamezne delavnice, ki proizvajajo končne izdelke. Za izračun obremenitev na posameznih odsekih električnih omrežij se uporaba te metode praviloma izkaže za nemogočo.
Posebni primeri določanja največjih obremenitev s številom porabnikov energije do pet
Štetje obremenitev skupin z majhnim številom porabnikov energije lahko izvedemo na naslednje poenostavljene načine.
1. Če sta v skupini dva ali trije električni sprejemniki, se lahko kot izračunana največja obremenitev vzame vsota nazivne moči električnih sprejemnikov:
in zato
Za električne sprejemnike, ki so homogeni po vrsti, moči in načinu delovanja, je dopustno aritmetično seštevanje skupnih moči. potem,
2. Če je v skupini štiri ali pet električnih sprejemnikov iste vrste, moči in načina delovanja, se največja obremenitev lahko izračuna na podlagi povprečnega faktorja obremenitve in v tem primeru se lahko predpostavi aritmetična vsota skupnih moči. biti:
3. Pri enakem številu različnih tipov električnih sprejemnikov je treba izračunano največjo obremenitev vzeti kot vsoto produktov nazivne moči električnih sprejemnikov in faktorjev obremenitve, značilnih za te električne sprejemnike:
in zato:
Določitev največjih obremenitev ob prisotnosti skupine, skupaj s trifaznimi, tudi enofaznimi porabniki električne energije
Če skupna instalirana moč stacionarnih in mobilnih enofaznih električnih sprejemnikov ne presega 15% skupne moči trifaznih električnih sprejemnikov, se lahko celotna obremenitev šteje za trifazno, ne glede na stopnjo enakomernosti porazdelitve. enofaznih obremenitev v fazah.
V nasprotnem primeru, to je, če skupna instalirana moč enofaznih porabnikov električne energije presega 15% skupne moči trifaznih sprejemnikov električne energije, mora biti porazdelitev enofaznih bremen po fazah izvedena tako, da je največja dosežena stopnja enotnosti.
Ko to uspe, lahko štetje obremenitev izvedemo na običajen način, če pa ne, potem je treba štetje opraviti za najbolj obremenjeno fazo. V tem primeru sta možna dva primera:
1. so vsi enofazni električni porabniki priključeni na fazno napetost,
2. med enofaznimi električnimi sprejemniki so tudi takšni, ki so priključeni na omrežno napetost.
V prvem primeru je treba za inštalirano moč vzeti tretjino njihove dejanske moči za skupine trifaznih električnih sprejemnikov (če obstajajo), za skupine enofaznih električnih sprejemnikov - moč, priključeno na najbolj obremenjeno fazo.
Glede na tako dobljene fazne moči se na vsakem od načinov izračuna največja obremenitev najbolj obremenjene faze in nato z množenjem tega s 3 določi obremenitev trifaznega voda.
V drugem primeru je najbolj obremenjeno fazo mogoče določiti le z izračunom povprečnih moči, za katere je treba enofazne breme, priključene na omrežno napetost, pripeljati na ustrezne faze.
Zmanjšana na fazo a je aktivna moč enofaznih sprejemnikov, priključenih na primer med fazama ab in ac, določena z izrazom:
Skladno s tem je jalova moč takih sprejemnikov
tukaj Рab, Ras so moči, povezane z omrežno napetostjo, oziroma med fazama ab in ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a, so koeficienti prinašanja bremena, priključena na omrežno napetost, na fazo A.
S krožnim preurejanjem indeksov lahko dobimo izraze, ki dajejo moč vsaki fazi.