3.4. Определение расхода электроэнергии

Годовой расход активной электроэнергии силовыми электро­приемниками

(где Р_сг — среднегодовая активная нагрузка; Т_г — годовой фонд рабочего времени силовых электроприемников; К_сэ — коэффици­ент сменности по энергоиспользованию; Р_р — расчетная (макси­мальная 30-минутная) нагрузка; Т_м — число часов использования максимума нагрузки, зависящее от числа рабочих смен в сутки. Годовой расход электроэнергии на освещение

где Т_г0 — число часов горения ламп в году; К_со и Р_уо — пояснены в экспликации к формуле (3.24).

Рассмотрим, как определяют входящие в эти выражения вели­чины.

Годовой фонд рабочего времени силовых электроприемников

где т — число нерабочих дней в году; п — число смен; Тсм — продолжительность смены, ч; Т_пр — годовое число часов, на ко­торое сокращена продолжительность работы в предвыходные и предпраздничные дни.

Среднегодовая активная нагрузка Рсг = Р_СМК_СЭ меньше средней мощности за наиболее загруженную смену, так как не все смены загружаются максимально.

Это и учитывает коэффициент К_сэ, представляющий собой отношение фактического годового электропотребления к тому потреблению, которое могло бы быть при работе каждой смены как максимально загруженной.

При отсутствии данных о К_сэ допускается определять годовой расход активной электроэнергии по формуле

Годовой расход активной электроэнергии по предприятию в целом слагается из расходов силовых приемников низкого напря­жения (Э_а.г.н.н) и высокого напряжения (Э_а.т.в.н), расхода на осве­щение (Э_а.г.о) и на потери в линиях АЭ_П и трансформаторах АЭ_Г:

Аналогично определяют годовой расход реактивной энергии:

где Э_р.с.а — реактивная энергия, вырабатываемая синхронными двигателями, используемыми как источник реактивной энергии в режиме перевозбуждения.

В приближенных расчетах годовой расход реактивной электро­энергии по предприятию в целом можно определить по формуле

где Q_Р — расчетная реактивная мощность предприятия в целом.

3.5. Рекомендации по последовательности расчетов электрических нагрузок

При определении электрических нагрузок в сетях напряжени­ем до 1000 В (силовые шкафы, магистрали, шинопроводы) целе­сообразно придерживаться такой последовательности расчета.

1. Сведения о числе, номинальной мощности всех установлен­ных силовых электроприемников напряжением до 1 000 В (без уче­та резервных) данного расчетного узла, а также их средние ак­тивные и реактивные нагрузки суммируют.

2. Определяют групповой коэффициент использования Ки и сред­невзвешенный коэффициент мощности соsф.

3. Находят эффективное число электроприемников п_э.

4. По кривым (см. рис. 3.5) определяют коэффициент максиму­ма Км а затем рассчитывают Р_р и Q_р.

5. Если в данном расчетном узле имеются электроприемники с практически постоянным графиком нагрузки, то определяют сум­марную номинальную мощность и среднюю нагрузку этих элект­роприемников.

6. По узлу в целом расчетную силовую нагрузку находят сложе­нием максимальных нагрузок электроприемников с переменным графиком и средних нагрузок электроприемников с практически постоянным графиком.

7. Определяют полную силовую нагрузку, расчетный (получа­совой) и пиковый токи.

Нагрузку резервных и кратковременно работающих электро­приемников (дренажные насосы, задвижки, вентили и т.д.) при подсчете средних нагрузок не учитывают.

Для выбора трансформатора средние и максимальные нагруз­ки при напряжении до 1000 В определяют аналогичным образом, но с учетом осветительных нагрузок и мощности статических кон­денсаторов напряжением до 1000 В.

В сетях напряжением выше 1000 В электрические нагрузки от­дельных узлов — распределительных пунктов (РП) и главных по­низительных подстанций (ГПП) — целесообразно определять так­же на основе приведенной выше методики.

При п_э > 200 и любых значениях Ки, а также при Ки > 0,8 и любых значениях пэ можно принимать Р_р = Р_см.

Расчет целесообразно проводить в такой последовательности.

1. Номинальные мощности всех силовых электроприемников напряжением до и выше 1000 В, присоединенных к данной сек­ции РП, и их средние нагрузки суммируют.

2. Определяют номинальную мощность наибольшего элект­роприемника.

3. Определяют п_э, К_м, соsф, Р_р и Q_р. 84

4. Если имеются электроприемники напряжением выше 1000 В с практически постоянным графиком нагрузки, то их данные (чис­ло, номинальные мощности и средние нагрузки) записывают ниже тех же данных по прочим электроприемникам.

5. Суммируют отдельно осветительные нагрузки.

6. Прибавляют потери в силовых трансформаторах. Потери в цеховых трансформаторах определяют по расчетным кривым, при­веденным в справочниках, или при полной нагрузке тран­сформаторов мощностью до 1600 кВ А, применяемых в основ­ном в качестве цеховых, принимают ориентировочно равными:

потери в меди, кВт

потери в стали на намагничивания, квар

7. Подсчитывают итоговые результаты по средним и максималь­ным силовым нагрузкам, осветительным нагрузкам и потерям в секциях трансформаторов.

8. Нагрузки по РП в целом и ГПП определяют так же, как и по отдельной секции РП.

На предприятиях, имеющих крупные электроприемники (дви­гатели компрессоров, насосов и т.д.), максимальную силовую на­грузку определяют алгебраическим сложением максимальной на­грузки этих крупных электроприемников с максимальной сило­вой нагрузкой остальных электроприемников.

Общую электрическую нагрузку по предприятию в целом оп­ределяют сложением всех силовых и осветительных нагрузок:

(3.44)

Если по условиям технологического процесса можно ожидать несовпадения во времени наиболее загруженных смен или неод­новременной работы крупных агрегатов, разрешается примене­ние коэффициента участия в максимуме. Этот коэффициент при­нимают в пределах от 0,85 до 0,95.

Контрольные вопросы

1. Что собой представляют средняя Рсм средняя квадратичная Р_{с к}, расчетная Р_р = Р_30’, пиковая Р_пик нагрузки?

2. Как определяют расчетные коэффициенты Ки, Км, К_с, Кф, Кн, К_рм?

3. Каков порядок расчета нагрузки по методу упорядоченных диаг­рамм?

4. Как определить расход электроэнергии предприятием за год?

5. Для чего предназначены графики нагрузки?

6. Чем отличаются графики нагрузки промышленных предприятий?

7. Для чего и по каким данным составляют суточные, месячные и годовые графики нагрузки?

8. От чего зависит форма кривой графика?

9. Какие технико-экономические показатели определяют по графи­кам нагрузки?

10. Перечислите методы расчета электрических нагрузок.

11. Что называется коэффициентом спроса и в чем его суть?

12. В чем заключается метод определения электрических нагрузок по способу установленной мощности и коэффициента спроса?

13. От чего зависит точность метода определения электрических на­грузок по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции?

14. В чем преимущества метода упорядоченных диаграмм и почему он рекомендован для определения электрических нагрузок?