Определение электрической нагрузки в схеме электроснабжения

Правильное определение электрических нагрузок является основой рационального построения и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий.

В системе электроснабжения промышленного предприятия существует несколько характерных мест определения расчетных электрических нагрузок (рис. 10.2, 10.3):

• 1) определение расчетной нагрузки, создаваемой одним приемником напряжением до 1000 В, что необходимо для выбора сечения провода или кабеля, отходящего к данному приемнику, и аппарата, при помощи которого производится присоединение приемника к силовому распределительному шкафу или распределительной линии;
• 2) определение расчетной нагрузки, создаваемой группой приемников напряжением до 1000 В, что необходимо для выбора сечения радиальной линии или распределительной магистрали, питающей данную группу приемников, и аппарата, присоединяющего данную группу приемников к главному силовому распределительному шкафу или питающей магистрали в схеме блока «трансформатор-магистраль»;
• 3) определение расчетной нагрузки, создаваемой на шинах низшего напряжения 380/220 В цеховой трансформаторной подстанции (ТП) отдельными крупными приемниками или силовыми распределительными шкафами, что необходимо для выбора сечения линий, отходящих от шин 380/220 В цеховой ТП и аппаратов присоединения отходящих линий к шинам низшего напряжения ТП;
• 4) определение общей расчетной нагрузки на шинах низшего напряжения ТП или главной магистрали системы питания блока «трансформатор-магистраль» (БТМ), что необходимо для выбора числа и мощности цеховых трансформаторов, сечения и материала шин цеховой ТП или главной магистрали и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения цеховых трансформаторов;

• 5) определение расчетной нагрузки, создаваемой на шинах 6−20 кВ распределительных пунктов (РП) отдельными приемниками или отдельными цеховыми трансформаторами, что необходимо для выбора сечения проводов линий, отходящих от шин РП и отключающих аппаратов, устанавливаемых на этих линиях;
• 6) определение общей расчетной нагрузки на шинах каждой секции РП, что необходимо для выбора сечения и материала шин 6−20 кВ РП, сечения линий, питающих каждую секцию шин РП, и отключающей аппаратуры со стороны шин главной понизительной подстанции (ГПП);
• 7) определение общей расчетной нагрузки на шинах 6−20 кВ каждой секции ГПП, что необходимо для выбора числа и мощности понизительных трансформаторов, устанавливаемых на ГПП, выбора сечения и материала шин ГПП и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения 6−20 кВ трансформаторов ГПП;
• 8) определение общей расчетной нагрузки на стороне высшего напряжения 35−220 кВ трансформатора ГПП, что необходимо для выбора сечений линий, питающих трансформаторы ГПП, и аппаратов присоединения трансформаторов и питающих линий.

В зависимости от места определения расчетных нагрузок и стадии проектирования применяются различные методы их расчета:

• — по установленной мощности и коэффициенту спроса;
• — по средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней;
• — по средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;
• — по средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок);
• — по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период;
• — по удельной нагрузке на единицу производственной площади.

При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов или шин цеховых трансформаторных подстанций и заканчивая линиями, питающими предприятие) чаще других применяется метод расчета по установленной мощности и коэффициенту спроса. Поэтому рассмотрим более подробно этот метод расчета.

По номинальной мощности Р_ном последовательно определяются параметры:

где Р_нам — паспортная (номинальная) мощность одного приемника; п - количество однородных потребителей; К_с — коэффициент спроса данной группы приемников; Р_р, Q_p, S_p — соответственно расчетные значения активной, реактивной и полной мощности электроприемника.

Расчетное значение tg

определяется следующим образом:

где cos (р — паспортное значение коэффициента мощности данной группы приемников.

Коэффициентом спроса К_с называется отношение расчетной (в условиях проектирования) или потребляемой (в условиях эксплуатации) активной мощности к номинальной (установленной) активной мощности группы приемников:

Значение К_с различных групп приемников для различных отраслей промышленности, производств и предприятий определяются из опыта эксплуатации и принимаются по справочным материалам.

Расчетная нагрузка узла системы электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел, с учетом коэффициента разновременности нагрузки:

n

где ^ P_p — сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп при;

1−1.

п емников; - сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных.

/=1.

групп приемников; К_рм — коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников, принимаемый 0,85−1,0 в зависимости от местонахождения данного узла в системе электроснабжения предприятия.

По приведенным расчетным формулам (10.14)-(10.17) определяются расчетные нагрузки узлов системы электроснабжения и выбираются мощности трансформаторов на ТП, ГПП (S_{m ном}), из условия S_m «_ом > S_p.