3.5. Практика определения расчетного и договорного максимума

Правильное и своевременное определение расчетных (максимальных Р_тах = Р) нагрузок методологически не отличается от расчета других параме­тров электропотребления или от определения ресурсов, необходимых для по­строения, функционирования и развития электрического хозяйства. Однако при расчете Р_пш= Р требуется высокий профессионализм, позволяющий опе­реться на прошлые знания и опыт, оценить текущее состояние, увидеть пер­спективу, включая прогноз параметров развития (эволюционных и бифурка­ционных), ожидаемых инноваций и инвестиций. И это в условиях, когда в бизнесе (на производстве) и в быту начали проявляться закономерности, о ко­торых не только не подозревало ныне работающее поколение технариев и гу­манитариев, но о которых лишь четверть века назад начали говорить в разви­тых странах и у нас.

В данном подразделе показано, что ни одна по-настоящему сложная задача не может быть решена чисто математическим формализованным путем. Про­блему определения расчетной нагрузки Р = Р_тях нельзя отнести к сложной, по­ка речь идет о нескольких электроприемниках с известными параметрами и ре­жимами (любой уровень системы электроснабжения до 1 кВ, высоковольтные двигатели 3—10 кВ, дуговые печи и другие единичные электроприемники 35,

J 40 Глава 3. Потребление электроэнергии и электрические нагрузки

ПО и даже 220 и 330 кВ). Но когда на объекте предполагается установить 100—300 электроприемников, а тем более когда их ожидается 1,0-100 тыс. шт., когда суточные (часовые) режимы единично различны, а при годовом рассмо­трении — не представимы с достаточной для инженерных расчетов точностью, с полным основанием можно говорить о сложной системе, свойства которой есть композиция вероятностных и ценологических ограничений.

Именно для таких сложных систем проблема определения Р неоднознач­на. Недаром не хватило века, чтобы проблему можно было считать общепри­нято решенной (понятие коэффициента спроса введено в XIX веке). Другими словами, расчет нагрузок можно свести (с инженерным допущением) к «таб­лице умножения», взяв название технологического (сантехнического и проч.) оборудования из справочников и умножая на жестко определенные К_И, К_с, cos(p. Но это правильно на уровне шкафа, щита 0,4 кВ, когда речь идет о 8, 12, 16 присоединениях и встает вопрос о выборе кабеля (проводника), пита­ющего этот щит.

Приведем три практических метода расчета:

1. Если (в соответствии с представительным обследованием в промышлен­ности) множество эксплуатируемых асинхронных двигателей до 100 кВт име­ет на 1УР максимальный коэффициент спроса К_с= 0,7 (по крупному заводу на 6УР среднегодовой К_с близок к 0,2), то при выборе питающего кабеля шка­фа 2УР для любой группы электроприемников, к нему присоединяемых, мож­но полагать Р_р = К_сЛР_у при К_с = 0,7 (или К_с = 0,8). Метод можно проиллюст­рировать.

2. Если из группы электроприемников, подключенных к одному источни­ку питания, три крупнейшие (остальные, более мелкие, по сумме номиналь­ных мощностей не превышают 20 % от них), то Р_р = />, + Р₂ + Р₃ (см. рис. 7.12).

3. Если объект по количеству электроприемников и их паспортам не опре­деляем и 2УР(ЗУР) является одновременно границей раздела, выполняя функ­цию 6УР, то необходимы знания об объектах-аналогах, крупнейших (техноло­гических и иных) электроприемниках и их режимах.

Таким образом, мы от прямого однозначного метода расчета приходим к профессионально-логическому техническому анализу (к человеческому опыту и интуиции специалиста). Следовательно, необходимо задуматься об окружа­ющей технической, информационной и социальной действительности, осо­знать проблему фактов (исходных данных), понять логику ценологической методологии и, как следствие, овладеть методикой расчетов нагрузок, дающей результаты, близкие к реально необходимым.

Сформулируем до начала расчетов ряд предрасчетных вопросов:

1) Р_р определяется для действующего (существующего) объекта или для объекта, постройка которого намечается, следовательно, речь идет о проект­ ных Р_тах;

2) следует выяснить, для какого уровня системы электроснабжения (1УР—

6VP\ npnvrra пягчртнг

3.5. Практика определения расчетного и договорного максимума

141

3. представлено ли (как? когда?) технологическое описание объекта, т. е. будет ли объект качественно охарактеризован как принадлежащий к некото­рому виду (кластеру) некоторого класса (семейства) объектов;

4. возможно ли получение (где? у кого?) количественных показателей (чи­сел), характеризующих объект (включая электроприемники); какова их пол­нота, достаточность, достоверность;

5. какой научной картине мира соответствует предъявленный со стороны или названный вами показатель (число), который будет взят для определения Р_р: а) число однозначно и неизменно, не связано со временем; б) оно есть среднее и есть уверенность, что его использование не повлечет большую ошибку, чем инженерная (допустимая); в) число — величина, привязанная только к данному объекту и только ко времени, обозначенному заданием.

Определение Р_тм для существующего (действующего) предприятия (по­требителя) будет рассмотрено в гл. 17 и 18. Зададим вопрос: на что теорети­чески опирался расчет Р_тгх, действующий весь XX век и устаревший к нача­лу нового? В одном из последних учебников утверждается: «Групповая нагрузка есть сумма индивидуальных графиков независимых электроприем­ников (при числе приемников в группе больше 10), случайная величина групповой нагрузки подчиняется нормальному закону распределения». В 60-е годы на Всесоюзном совещании по нагрузкам доказывалось: «При большом числе электроприемников стрелка прибора, фиксирующего максимальную нагрузку рабочей смены, была бы фактически неподвижной, отклоняясь не более того, что требует нормальное распределение, так как случайное отклю­чение (или сброс нагрузки одним электроприемником) тотчас компенсиро­валось бы другим».

Из этого теоретического убеждения делался вывод о возможности ограни­читься одной реализацией нагрузки для назначенной расчетчиком наиболее загруженной смены и о возможности изучения электрической нагрузки как случайной величины, не связывая ее со временем (с конкретными сутками, ... годом). Это же давало основу для использования нормативных (т. е. утверж­даемых централизованно) коэффициентов, удельных расходов электроэнергии на единицу продукции, плотностей нагрузок.

Тогда, по справочнику, можно было найти для чугунолитейного блока: К_с = 0,55; у = 0,45 кВт/м² и 2750 кВтч/т для аптеки с приготовлением лекарств: 0,15 кВт/м² площади торгового зала и cos ф = 0,90; для многопрофильной больницы 2,20 кВт/койко-место при cos ф = 0,93 и т. д. Для расчетов Р не на­до было быть инженером. Все задано, формализовано, кто бы ни считал — ре­зультат предопределен, ничего нового не может ни произойти, ни случиться.

Итак, формализованные методы предполагают однозначную возможность: 1) назвать смену (объект, технологический режим) с наибольшей электричес­кой нагрузкой; 2) использовать фиксированные расчетные коэффициенты и именованные единицы как для отдельного электроприемника или их группы, так и для цеха, предприятия, руководствуясь тождеством объектов, которые имеют одинаковое (совпадающее) название (наименование); 3) не связывать

142