Koeficienty na výpočet elektrického zaťaženia

Úlohou výpočtu elektrických sietí je správne odhadnúť hodnoty elektrické záťaže a výber najmenšieho z možných prierezov vodičov, káblov a prípojníc, kde by boli splnené štandardizované podmienky, pokiaľ ide o:

1. vykurovacie drôty,

2. hustota ekonomického prúdu,

3. elektrická ochrana jednotlivých úsekov siete,

4. straty napätia v sieti,

5. mechanická pevnosť siete.

Návrhové zaťaženia pre výber prierezov drôtov sú:

1. polhodinové maximum I30-pre výber prierezov vykurovania,

2. priemerné spínacie zaťaženie Icm – na výber prierezov pre ekonomickú prúdovú hustotu,

3. špičkový prúd — na výber poistiek a nastavenia prúdu nadprúdových ističov a na výpočet straty napätia. Tento výpočet sa zvyčajne scvrkáva na určenie straty napätia v napájacej sieti pri štartovaní jednotlivých vysokovýkonných motorov s kotvou nakrátko a v trolejbusoch.

Pri voľbe prierezov rozvodnej siete bez ohľadu na skutočnú zaťažiteľnosť elektroprijímača treba vždy brať do úvahy možnosť jeho využitia v plnej kapacite, a preto menovitý prúd elektroprijímača brať ako menovitý prúd. Výnimka je povolená iba pre vodiče k elektromotorom vybraným nie na vykurovanie, ale na krútiaci moment preťaženia.

Pre distribučnú sieť teda nedochádza k vysporiadaniu ako takému.

Na určenie odhadovaného prúdu v napájacej sieti je potrebné nájsť kombinované maximálne alebo priemerné zaťaženie viacerých spotrebiteľov energie a spravidla rôzne režimy prevádzky. Výsledkom je, že proces výpočtu elektrickej siete je pomerne zložitý a je rozdelený do troch hlavných sekvenčných operácií:

1. zostavenie schémy výpočtu,

2. určenie kombinovaného maximálneho zaťaženia alebo jeho priemerných hodnôt v jednotlivých úsekoch siete,

3. výber sekcií.

Návrhová schéma, ktorá je vývojom koncepcie napájania načrtnutej pri uvažovaní o rozvode elektrickej energie, musí obsahovať všetky potrebné údaje týkajúce sa pripájaných záťaží, dĺžok jednotlivých úsekov siete a zvoleného typu a spôsobu uloženia. .

Najdôležitejšia operácia — určenie elektrického zaťaženia na jednotlivých úsekoch siete — je vo väčšine prípadov založená na použití empirických vzorcov. Koeficienty zahrnuté v týchto vzorcoch závisia v najväčšej miere od spôsobu prevádzky spotrebiteľov elektrickej energie a ich správne posúdenie je veľmi dôležité, hoci nie je vždy presné.

Nesprávne určenie koeficientov a tým aj záťaží môže zároveň viesť buď k nedostatočnej šírke pásma siete, alebo k neodôvodnenému zvýšeniu ceny celej inštalácie.

Pred prechodom na metodiku určovania elektrického zaťaženia pre energetické siete je potrebné poznamenať, že koeficienty zahrnuté vo výpočtových vzorcoch nie sú stabilné. Vzhľadom na neustály technologický pokrok a rozvoj automatizácie musia byť tieto faktory pravidelne prehodnocované.

Keďže samotné vzorce a koeficienty v nich zahrnuté sú do určitej miery približné, je potrebné mať na pamäti, že výsledkom výpočtov môže byť len určenie poradia výšky úrokov. Z tohto dôvodu je nadmerná svedomitosť pri aritmetických operáciách treba sa vyhnúť.

Hodnoty a koeficienty zahrnuté vo výpočtových vzorcoch na určenie elektrického zaťaženia

Inštalovaná kapacita Ru znamená:

1. pre elektromotory s nepretržitou prevádzkou – menovitý výkon v katalógu (v pase) v kilowattoch, vyvinutý hriadeľovým motorom:

2. pre elektromotory s prerušovanou prevádzkou — menovitý výkon znížený na nepretržitú prevádzku, t.j. na PV = 100 %:

kde PVN0M je menovitý pracovný cyklus v percentách podľa katalógových údajov, Pnom je menovitý výkon pri PVN0M,

3. pre transformátory elektrických pecí:

kde СХ0М je menovitý výkon transformátora podľa katalógových údajov, kVA, cosφnom je účinník charakteristický pre prevádzku elektrickej pece pri menovitom výkone,

4. pre transformátory zváracích strojov a zariadení — podmienený výkon znížený na nepretržitú prevádzku, t.j. na PV = 100 %:

kde Snom je menovitý pracovný cyklus transformátora v kilovoltoch,

Pod pripojeným napájaním Ppr elektromotorov sa rozumie výkon spotrebovaný motorom zo siete pri menovitom zaťažení a napätí:

kde ηnom je menovitý výkon motora v relatívnych jednotkách.

Priemerná aktívna záťaž pre najviac vyťaženú zmenu Rav.cm a rovnaká priemerná jalová záťaž Qcp, cm sú koeficienty vydelené množstvom elektriny spotrebovanej počas maximálne zaťaženej zmeny (WCM, resp. VCM) dobou trvania zmeny v hodinách Tcm,

Priemerná ročná aktívna záťaž Rav.g a rovnaká jalová záťaž Qcp.g sú koeficienty vydelením ročnej spotreby elektriny (Wg, resp. Vg) ročným pracovným časom v hodinách (Tg):

Pri maximálnom zaťažení sa Rmax chápe ako najväčšie priemerné zaťaženie za určitý časový interval.

V súlade s PUE, pre výpočet vykurovacích sietí a transformátorov je tento časový interval nastavený na 0,5 h, to znamená, že maximálne zaťaženie sa predpokladá na pol hodiny.

Rozlišujte maximálne zaťaženie na pol hodiny: aktívny P30, kW, reaktívny Q30, kvar, plný S30, kVA a prúd I30, a.

Špičkový prúd Ipeak je okamžitý maximálny možný prúd pre daného spotrebiteľa elektrickej energie alebo pre skupinu elektrických spotrebičov.

Pod koeficientom využitia pre zmenu KI rozumieme pomer priemerného aktívneho zaťaženia pre maximálny zaťažený výtlak k inštalovanému výkonu:

Ročný faktor využitia je teda pomer priemerného ročného aktívneho zaťaženia k inštalovanému výkonu:

Maximálny faktor Km sa chápe ako pomer aktívneho polhodinového maximálneho zaťaženia k priemernému zaťaženiu pre maximálne zaťaženú zmenu,

Prevrátená hodnota maximálneho koeficientu je koeficient plnenia Kzap grafu

Faktor dopytu Ks je pomer aktívneho polhodinového maximálneho zaťaženia k inštalovanému výkonu:

Pod zaraďovacím faktorom Kv sa rozumie pomer pracovného času prijímača opakovaného krátkodobého a dlhodobého režimu prevádzky zmeny k dĺžke trvania zmeny:

Pre elektrické prijímače určené na nepretržitú prevádzku počas spínania je spínací faktor prakticky rovný jednote.

Koeficient zaťaženia pre činný výkon K3 je pomer zaťaženia elektrického prijímača v danom čase Pt k inštalovanému výkonu:

Pri elektromotoroch, kde je inštalovaný výkon chápaný ako výkon hriadeľa, by bolo správnejšie pripisovať Ki, Kv, K3 nie inštalovanému, ale napájaciemu zdroju pripojenému do siete.

V záujme zjednodušenia výpočtov, ako aj z dôvodu ťažkostí pri účtovaní účinnosti zaťaženia elektromotorov sa však odporúča, aby sa tieto faktory vzťahovali aj na inštalovaný výkon. Faktor dopytu rovný jednotke (Kc = 1) teda zodpovedá skutočnému zaťaženiu elektromotora vo výške η% plného zaťaženia.

Súčiniteľ kombinácie maximálneho zaťaženia KΣ je pomer kombinovaného polhodinového maximálneho zaťaženia viacerých skupín elektrospotrebičov k súčtu maximálnych polhodinových zaťažení jednotlivých skupín:

Pri aproximácii prípustnej na praktické účely možno predpokladať, že

a následne