Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Выбор электрических аппаратов.pdf
Скачиваний:
129
Добавлен:
12.08.2019
Размер:
4.87 Mб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

23

где pн,ф - номинальная (приведённая к ПВ=100 %) мощность однофазного приёмника,

включённого на фазное напряжение;

pн,л - то же, но включённого на линейное напряжение;

pпр. - коэффициент приведения нагрузок, включенных на линейное напряжение, к

данной фазе и фазному напряжению;

n1 - число приёмников, непосредственно подключённых к наиболее загруженной

фазе;

n1' - число приёмников, приводимых к наиболее загруженной фазе. Следовательно, nэ эквивалентной трёхфазной группы совпадает с nэ наиболее

загруженной фазы и может быть определено через мощности однофазных приёмников этой фазы.

Определение средних нагрузок

При расчётах и исследовании нагрузок, а также при подсчётах расхода и потерь электроэнергии, необходимо знать среднюю мощность за наиболее загруженную смену

Pсм. , Qсм. и среднегодовую мощность Pсг. , Qсг. . Величину мощности за наиболее

загруженную смену находят при обследовании нагрузок и проверяют по удельным расходам электроэнергии, величины которых известны для большинства производств.

Активная средняя мощность за наиболее загруженную смену Pсм. группы

электроприёмников с одинаковым режимом работы определяется путём умножения суммарной номинальной мощности этой группы приёмников Pн , приведённой для

повторно-кратковременного режима работы к ПВ=100 %, на их групповой коэффициент использования Kи,а .

Pсм. Kи,а Pн .

(3.88)

Реактивная средняя мощность за наиболее загруженную смену Qсм. группы

электроприёмников с отстающим током и одинаковым режимом работы определяется путём умножения средней активной мощности Pсм. этой группы на коэффициент

реактивной мощности tg , соответствующий групповому коэффициенту мощности COS ,

и принимается со знаком «плюс»:

Qсм. Pсм. tg .

(3.89)

Реактивные нагрузки приёмников с опережающим током (СД, статические конденсаторы) принимаются со знаком «минус».

Если узел системы электроснабжения включает группы приёмников с разными режимами работы, то средняя активная мощность за наиболее загруженную смену определяется суммированием средних активных мощностей отдельных групп приёмников:

n

 

Pсм Pсм,i .

(3.89а)

i 1

Если в узел электроснабжения входят группы приёмников с различными режимами работы, то средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену Qсм.

определяется алгебраическим сложением средних реактивных мощностей отдельных групп приёмников:

n

n

 

Qсм. Qсм,i

( Qсм,сд,i Qсм,к ),

(3.90)

i 1

i 1

 

где Qсм,i - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену i-ой группы

приёмников с отстающим током;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

24

n - число групп приёмников с отстающим током с разными режимами работы,

входящих в данный узел;

Qсм,сд,i - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену i-ой группы

синхронных двигателей;

 

 

n1

- число групп синхронных двигателей с

разными режимами

работы,

входящий в данный узел;

 

 

Qсм,к

- средняя реактивная мощность за наиболее

загруженную смену

группы

статических конденсаторов, относящихся к данному узлу.

При ориентировочных расчётах, когда отсутствуют данные для определения Pсм. и Qсм. по формулам (3.88) и (3.89), эти величины определяют из выражений:

 

 

 

P

 

 

Pсг.

;

(3.91)

 

 

 

 

 

 

 

 

см.

 

Kс,э

 

 

 

 

Q

 

Qсг.

,

(3.92)

 

 

 

 

 

 

 

см.

 

 

Kс,э

 

где Kс,э

-

годовой коэффициент сменности по энергоиспользованию;

 

P

, Q

-

среднегодовые активная и реактивная мощности.

 

сг.

сг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годовым коэффициентом сменности по энергоиспользованию

Kс,э называется

отношение

годового потребления Эа,г активной энергии (группой

приёмников) к

годовому потреблению активной энергии по средней мощности за наиболее загруженную смену:

K

с,э

 

 

Эа,г

 

,

(3.93)

P

 

Т

 

 

 

 

г

 

 

 

 

см.

 

 

где Т г - годовой фонд рабочего времени,

определяемый по данным технологического

задания.

Среднегодовая мощность, потребляемая цехом или предприятием в целом, находится из соотношений:

P

 

Эа,г

;

 

 

с,г

 

 

Тг

 

 

 

Q

 

Эp,г

,

 

с,г

 

 

Тг

 

 

 

где Эр,г - годовой расход реактивной энергии.

Среднегодовая активная мощность может быть определена из выражения:

Pс,г Kи,а,г Pн ,

где Kи,а,г - среднегодовое значение коэффициента использования по

(3.94)

(3.95)

(3.96)

активной

мощности.

Величина Kи,а,г вычисляется как средневзвешенное по активной мощности значение Kи,а за наиболее загруженные смены всего года:

 

 

12

 

 

 

 

 

Kи,а,i Pсм.,i

 

 

K

и,а,г

i 1

,

(3.97)

 

 

12

 

 

 

 

 

Pсм.,i

 

 

 

 

 

i 1

 

 

где Pсм,i -

средняя активная мощность за наиболее загруженную смену i-го месяца года;

Kи,а,i -

коэффициент использования по активной мощности i-го месяца года.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

25

Из выражений (3. 88), (3.91) и (3.96) следует, что существует связь между коэффициентами Kи,а , Kи,а,г и Kс,э :

Kи,а,г Kс,э Kи,а .

(3.98)

Так как Kс,э 1, то Kи,а,г Kи,а .

Средняя активная мощность за наиболее загруженную смену осветительных приёмников:

Pсм.,о Kс,а,о Pн,о ,

(3.99)

где Kс,а,о - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки.

Значения Kс,а,о увеличиваются по направлению от ввода к потребителям. Для линий

групповой сети Kс,а,о принимается равным единице. Для осветительных нагрузок Kс,а,о

также принимается равным единице.

 

Установленная мощность приёмников освещения Pн,о

может определяться по

удельной осветительной нагрузке на 1 м2 поверхности пола.

 

Средняя полная мощность Sсм. , Sс,г и средний ток Iсм. , Iс,г

за наиболее загруженную

смену или за год для трёхфазной сети определяется по величинам средних мощностей за соответствующий период времени из выражений (3.16), в которые подставляются

значения Pсм. или Pс,г вместо Pср. и Qсм. или Qс.г

 

вместо Qср. , а для постоянного тока – по

формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

Iсм.

 

см.

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uн

(3.100)

 

 

 

 

Pс.г

 

 

I

с.г

 

.

 

 

 

 

 

 

U

н

 

 

 

 

 

 

 

Определение среднеквадратичных нагрузок

Определение среднеквадратичной мощности может быть произведено по выражению (3.20) или по ниже описанному способу.

Квадрат среднеквадратичной мощности одного приёмника, работающего по графику, изображённому на рис. 3.4, равен:

p2

 

(p

c

p )2

t ... (p

c

p

)2 t

 

(p2

2

p

c

p

p2 ) t ...

(p2

2 p

c

p

n

p2 ) t

 

 

1

 

n

 

c

 

 

1

1

c

 

 

n

.(3.101)

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

ck

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.4. Индивидуальный график нагрузки по активной мощности.

Из выражения (3.101) следует, что сумма удвоенных произведений средней мощности на отклонения pi равна нулю, т.е.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 pc

pi

0.

 

 

 

 

 

(3.102)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

при

равных

промежутках

времени,

т.е.

 

t1 t2 ... tn

(или

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t t n t ), (3.101) перепишется в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

pi2

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

( pc2 pi2 ) t

(pc2

1

 

) n t

 

 

pi2

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

p2

1

 

i 1

 

 

 

 

 

 

p2

 

1

 

p2 2 ,

(3.103)

 

 

 

 

 

 

 

 

n t

 

 

n

 

 

ck

 

n

 

 

 

 

 

c

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

pc2

-

среднеквадратичное отклонение

для

графика нагрузки

одного

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приёмника;

 

число равных интервалов,

длительностью t ,

на которое разбит

 

 

 

n

-

график нагрузки.

Квадрат среднеквадратичного отклонения для индивидуального графика нагрузки

равен:

 

 

 

2

p2

p2.

(3.104)

 

ck

c

 

Аналогично для графика нагрузок группы приёмников:

 

 

n

 

Pck2 Pc2 2 ,

где

Pc2 ( pc )2 .

(3.105)

 

 

1

 

Квадрат среднеквадратичного отклонения для графика нагрузок группы приёмников

2 равен сумме квадратов среднеквадратичных отклонений для графиков нагрузок

каждого из приёмников, входящих в данную группу, т.е.:

 

n

 

n

 

 

 

 

n

n

 

 

2

 

2

 

2

2

)i

2

 

2

,

 

 

i

(pck

pc

pck,i

pc,i

(3.106)

 

i 1

 

i 1

 

 

 

 

i 1

i 1

 

 

где n – число приёмников в группе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставив полученные выражения для

P2

и

2

в уравнение среднеквадратичной

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

мощности для группы приёмников (3.105), получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

n

 

 

 

Pck

 

( pc )2

pck2

pc2.

 

 

(3.107)

 

 

 

1

 

1

 

 

1

 

 

 

 

Из среднеквадратичной мощности подсчитывается среднеквадратичный ток:

Ick

 

Pck2 Qck2

 

 

 

Pck

 

 

 

 

 

 

 

 

1 tg2 ,

(3.108)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Uн

3 Uн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где tg - средний тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением.

 

В условиях эксплуатации среднеквадратичная мощность может быть определена по

показаниям счётчиков электроэнергии согласно выражениям:

 

 

 

 

 

Pck

 

Kф,а Рс ;

(3.109)

 

Qck Kф,p

 

Qс ,

 

 

 

(3.110)

где величины Kф,а и Kф,р определяются с помощью формулы (3.46).

Таким образом, выражения (3.109) и (3.110), с учётом (3.46), можно переписать в

виде: