5.3 Основные методы расчета электрических нагрузок

К основным методам расчета электрических нагрузок относятся следующие:

1. по установленной мощности и коэффициенту спроса:

1.1 Общая классификация сред и помещений 3

Термическое и электродинамическое действие токов КЗ 3

Разъединители, выключатели нагрузки, отделители и другие коммутационные аппараты напряжением выше 1000 В 3

2.1 Комплектные распределительные устройства напряжением до 1кВ 4

3.1 Показатели графиков электрических нагрузок 4

4.1 Определение потерь мощности и напряжения в системах электроснабжения. 4

5.1 Определение потерь мощности в воздушных и кабельных линиях электропередачи. 4

Потери мощности в трансформаторах. 4

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения 4

Определение потерь и падения напряжения 4

5 4

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 4

127 4

6.1 Расчет по методу коэффициента спроса 4

Выбор проводников 4

Выбор коммутационных аппаратов напряжением выше 1 кВ. 4

Приложение Б - Технические данные трансформаторов 4

Приложение В – Электрооборудование установок до 1 кВ 4

Приложение Г – Технические данные коммутационных аппаратов напряжением выше 1 кВ 4

Приложение Д - Коэффициенты спроса и мощности 5

1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 13

1.1 Определения систем электроснабжения. 13

В электроустановках напряжением до 1 кВ применяются. электропроводки, которые представляют собой совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплением, поддерживающими, защитными конструкциями и деталями. Данное определение распространяется на электропроводки силовых, осветительных и вторичных цепей напряжением до 1кВ переменного и постоянного тока, выполненных внутри зданий и сооружений, на наружных стенах, территориях предприятий и учреждений, микрорайонов и дворов, на строительных площадках с применением изолированных проводов всех сечений, а также небронированных силовых кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в металлической, резиновой или пластмассовой оболочке с сечением фазных жил до 16 мм² (при сечении более 16 мм² – кабельные линии). 16

1.2 Характеристики потребителей электроэнергии по степени ответственности. Независимые источники питания. 20

1.3 Напряжения систем электроснабжения 24

1.4 Режим нейтрали электрических сетей 28

1.5 Общая классификация сред и помещений 32

2 КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 36

2.1 Виды коротких замыканий 36

2.2 Расчетные величины токов КЗ и их определение 39

2.3 Особенности расчета токов КЗ в сетях напряжением до и выше 1кВ 43

2.4 Составление схемы замещения и порядок расчета режимов КЗ 45

2.5 Термическое и электродинамическое действие токов КЗ 49

3 СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 53

3.1 Силовое оборудование подстанций 53

3.1.1 Силовые трансформаторы 53

Трансформаторные подстанции, являющиеся одним из важнейших звеньев систем электроснабжения (СЭС), предназначены для преобразования электрической энергия одного напряжения в энергию другого или других напряжений с помощью трансформаторов. 53

3. 2 Токоограничивающие реакторы 63

3.3 Измерительные трансформаторы. 64

3.4 Высоковольтные коммутационные аппараты 70

3.4.1 Высоковольтные выключатели 71

3.4.2 Разъединители, выключатели нагрузки, отделители и другие коммутационные аппараты напряжением выше 1000 В 75

3.5 Коммутационные аппараты напряжением ниже 1кВ 79

4 СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 87

4.1 Энергетическая система и ее составляющие как системы внешнего электроснабжения. 88

4.2 Системы внутризаводского электроснабжения напряжением выше 1 кВ. 91

4.3 Технологические схемы подстанций промышленных предприятий 98

4.4 Схемы электроснабжения предприятий, имеющих блок-станции. 102

4.5 Определение места расположения центров питания предприятия. 106

4.6 Внутрицеховые электрические сети напряжением до 1 кВ 107

4.7 Комплектные распределительные устройства напряжением до 1кВ 112

5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ 115

5.1 Графики потребления электрической энергии 115

4.2 Показатели графиков электрических нагрузок 119

4.3 Нормативные характеристики графиков нагрузки 122

4.4 Определение потерь мощности и напряжения в системах электроснабжения. 125

4.4.1 Определение потерь мощности в воздушных и кабельных линиях электропередачи. 125

При расчете потерь мощности в КЛ напряжением 10кВ и ниже учитываются только активные сопротивления (рис. 4.3.-а), т.к. реактивное из-за близости проводов фаз очень мало. Для протяженных шинопроводов реактивное сопротивление следует учитывать (рис. 4.3-б) [11]. Величины r₀, х₀, приводятся в справочных данных (табл.А.8 приложения А, [6], [7], [10] и др.). 127

4.4.2 Потери мощности в трансформаторах. 127

4.4.3 Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения 130

4.4.4 Определение потерь и падения напряжения 131

5.1 Общие положения 133

5.2 Расчетные уровни электрических нагрузок 134

5.3 Основные методы расчета электрических нагрузок 137

5.4 Расчет по методу коэффициента спроса 140

6 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 144

6.1 Выбор типа трансформаторов 144

6.2 Выбор числа и мощности трансформаторов в системах электроснабжения 147

6.3 Выбор проводников и коммутационных аппаратов 153

6.3.1 Выбор проводников 153

Таблица А.4.- Экономическая плотность тока 164

18 ГОСТ 7746-2001- Трансформаторы тока Основные параметры - 200

где β - принятая кратность меры рассеяния; σ-среднеквадратичное отклонение.

5)по электроемкости продукции

Р_р = ΣЕ_i·M_i/T_M (5.9)

где Е_i и·M_i – соответственно электроемкость продукции i-го вида и объем ее выпуска,

Т_м - годовое число часов использования максимума нагрузки,час.

6)по общегодовому электропотреблению

Р_р = К_мW_г/T_Г (5.10)

где – Км- коэффициент максимума нагрузки,

W_г – общегодовое электропотребление,

Т_Г = 8760ч – число часов в году.

Используются также другие методы расчета электрических нагрузок. Наиболее распространен первый метод расчета, который используется при предварительном определении потребной мощности предприятия на стадии проектирования. При этом мощность трансформаторов, питающих нагрузки предприятия может быть завышена. Однако следует учитывать, что шаг стандартной шкалы мощностей силовых трансформаторов значительно больше, чем ошибка в расчетах. По этой причине вполне возможно применение метода определения нагрузки и по коэффициенту спроса [9].

Третий метод, выполняемый но формуле (1.3), наиболее точен и применяется для расчета нагрузок на всех ступенях системы электроснабжения, но при условии наличия данных о каждом приемнике узла.