12.3. Особенности расчетов электрических нагрузок гражданских зданий

Расчетные электрические нагрузки сельских районов. Для рас­чета нагрузок в различных точках системы электроснабжения сель­ского хозяйства предварительно определяют нагрузки на вводах отдельных потребителей. Делают это по данным типовых проектов (табл. 12.2). Если для объекта предусмотрены только освещение и не более трех силовых электроприемников, то нагрузку на его вводе можно принимать равной арифметической сумме установ­ленных мощностей электропотребителей. Нагрузку от уличного ос­вещения учитывают по данным табл. 12.3. Для групп помещении с соизмеримой мощностью электропотребителей нагрузку на вво­дах определяют с учетом коэффициентов одновременности, зна­чения которых приведены в табл. 12.4.

Расчетные нагрузки на вводе сельских жилых домов с элект­роплитами при проектировании внешних сетей напряжением 0 4 кВ принимают равными 6 кВт, а с электроплитами и водо­нагревателями - 7,5 кВт. Нагрузки бытовых кондиционеров учи­тывают путем увеличения расчетных нагрузок на вводах жилых домов на 1 кВт. В соответствии с методическими указаниями по

Таблица 12.2. Электрические нагрузки потребителей сельскохозяйственных районов

Объект	Установленная мощность электроприем­ников Р, кВт	Расчетная нагрузка, кВ • А		Коэффици­ент мощно­сти расчет­ной нагрузки (СОSфр)
		Дневной максимум	Вечерний максимум с Sр.в
Молочная ферма: на 200 коров на 800 коров	90 340	50 220	50 220	0,76 0,84
Свиноферма: на 400 свиней на 800 свиней	510 830	240 402	200 294	0,92 0,92
Птицеферма на 10 тыс. кур-несушек	150	68	68	0,81
Комбикормовый завод производи­тельностью 60 т/сут	1290	867	867	0,75
Гараж с профи­лакторием на 25 автомашин	85	40	20	0,75
Школа на 520 уча­щихся	125	51	56	0,89
Детские ясли на 140 мест	60	31	21	0,96
Дом культуры с залом на 400...600 мест	100	12	58	0,86

расчету электрических нагрузок в сетях напряжением 0,4... 110 кВ сельскохозяйственного назначения расчетные активную и реак­тивную нагрузки целесообразно определять статистическим ме­тодом, т.е. по средней мощности и отклонению расчетной на­грузки от средней:

/=!

1=1

(12.1)

где п — число потребителей, или участков линии, или подстан­ций; Р_ср ,-, Q_ср / — средние значения дневных или вечерних актив­ной и реактивной нагрузок на вводе /-го потребителя, или на /-м участке линии, или на шинах 1-й подстанции; р — коэффициент надежности расчета; <з>„ а₀, — средние квадратичные отклонения активной и реактивной нагрузок, осредненных на интервале вре­мени 0,5 ч.

Статистические данные о нагрузках (Я_ср/, (?_ср/, о_Р„ а_е,) всех рассматриваемых потребителей как для дневного, так и для ве­чернего максимумов используют при определении расчетных на­грузок сетей напряжением 0,4 кВ или подстанций напряжением

Таблица 12.3. Нагрузки уличного освещения в сельских населенных пунктах

Характеристика улиц	Расчетная нагрузка, В■А
	на 1 м длины улицы	на 1 дом
Центральные улицы шириной свыше 20 м: с многоэтажной застройкой с одноэтажной застройкой при ширине проезжей части около 10 м Прочие улицы в сельских населенных пунктах	5,7 3,5 2,0	200 140 80

Таблица 12.4. Коэффициенты одновременности в сетях напряжением 0,4 кВ

Число потребите­лей	Значения ка
	для жилых домов с нагрузкой на вводе		для жилых домов с электроплитами и водонагревате­лями	для производ­ственных потреби­телей
	до 2 кВт/дом включительно	свыше 2 кВт/дом
2 3 5 10 20 50 100 200 500 и более	0,76 0,66 0,55 0,44 0,37 0,30 0,26 0,24 0,22	0,75 0,64 0,53 0,42 0,34 0,27 0,24 0,20 0,18	0,73 0,62 0,50 0,38 0,29 0,22 0,17 0,15 0,12	0,85 0,80 0,75 0,65 0,55 0,47 0,40 0,35 0,30

35... 10/0,4 кВ. Суммирование проводят отдельно по вечерним и дневным нагрузкам и выбирают наибольшую полную расчетную нагрузку ^_р = _л[р[^Щ ■

Для определения нагрузок сетей напряжением 10... 110 кВ сум­мирование нагрузок трансформаторных подстанций (ТП) выпол­няют ежечасно по типовым суточным графикам активной и реак­тивной мощностей с учетом сезонности (дневные и вечерние мак­симумы отдельно не учитывают).

Если отсутствуют надежные статистические данные о нагруз­ках, то можно использовать методику расчета, базирующуюся на применении коэффициента одновременности (отношения совме­щенной максимальной нагрузки к сумме максимумов) нагрузок отдельных потребителей или их групп:

Таблица 12.5. Удельная расчетная электрическая нагрузка электроприемников квартир жилых зданий

л 'р.п ~ ^о 2_! 'ш 1 'р.в ⁼

(12.2)

где Р_рд, Р_рв — расчетные дневная и вечерняя активные нагрузки на вводах всех потребителей, или на всех участках линии, или на шинах всех подстанций; к₀ — коэффициент одновременности (см. табл. 12.4); />_д/, Р_в,— дневная и вечерняя активные нагрузки на вводе /-го потребителя, или на /-м участке линии, или на шинах 1-й подстанции.

Определение расчетных нагрузок допускается по одному днев­ному режиму при суммировании производственных потребителей и одному вечернему при суммировании бытовых потребителей.

Расчетные электрические нагрузки городской сети. Расчет на­грузок городской сети включает в себя определение нагрузок от­дельных потребителей (жилых домов, общественных зданий, ком­мунально-бытовых предприятий и т.д.) и элементов системы элек­троснабжения (распределительных линий, трансформаторных под­станций, распределительных пунктов", центров питания и т.д.).

Если кроме нагрузок городской сети источник питает промыш­ленные предприятия или сельскохозяйственные районы, то сум­мируют все нагрузки на шинах этого источника с учетом коэффи­циента совмещения максимумов нагрузок.

Расчетную нагрузку питающих линий, на вводах и шинах на­пряжением 0,4 кВ ТП от электроприемников квартир определяют по формуле

где Р_{КВ уд} — удельная нагрузка электроприемников квартир, при­нимаемая по табл. 12.5 в зависимости от числа квартир, присоеди­ненных к линии (ТП), типа кухонных плит и наличия бытовых кондиционеров воздуха, кВт/квартира; п — число квартир, при­соединенных к линии (ТП).

290

	Удельная расчетная								электрическая
Потребители электроэнергии	нагрузка, кВт/квартира,								при числе квартир
	1-5		6		9		10		15		18		24
Квартиры с плитами:
на природном газе (в зда-	4,5		2,8		2,3		2		1,8		1,65		1,4
ниях по типовым проектам)
на сжиженном газе (в том	6		3,4		2,9		2,5		2,2		2		1,8
числе при групповых уста-
новках и на твердом топливе)
электрическими мощ-	10		5,1		3,8		3,2		2,8		2,6		2,2
ностью 8,5 кВт
Летние домики на участках	4		2,3		1,7		1,4		1,2		1,1		0,9
садовых товариществ
								Окончание табл.				12.5
		Удельная расчетная								электрическая
		нагрузка, кВт/квартира,								при числе квартир
Потребители электроэнергии
		40		60		100		200		400	600	1000
Квартиры с плитами:
на природном газе (в зда-		1,2		1,05		0,85		0,77		0,71	0,69	0,67
ниях по типовым проектам)
на сжиженном газе (в том		1,4		1,3		1,08		1		0,92	0,84	0,76
числе при групповых уста-
новках и на твердом топливе)
электрическими, мощ-		1,95		1,7		1,5		1,36		1,27	1,23	1,19
ностью 8,5 кВт
Летние домики на участках		0,76		0,69		0,61		0,58		0,54	0,51	0,46
садовых товариществ

Примечания:

1. Удельные расчетные нагрузки для числа квартир, не указанного в таблице, определяют путем интерполяции.

2. Удельные расчетные нагрузки квартир учитывают нагрузку освещения об­щедомовых помещений (лестничных клеток, подполий, технических этажей, чердаков и т.д.), а также нагрузку слаботочных устройств и мелкого силового оборудования (щитки противопожарных устройств, автоматики, учета теплоты и т.п.).

3. Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир средней общей пло­щадью 70 м² (квартиры площадью от 35 до 90 м²) в зданиях по типовым проектам.

4. Расчетную нагрузку для квартир с повышенной комфортностью определя­ют в соответствии с заданием на проектирование или в соответствии с заявлен­ной мощностью и коэффициентами спроса и одновременности.

5. Удельные расчетные нагрузки не учитывают покомнатное расселение се­мей в квартире.

6. Удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую силовую нагруз­ку, осветительную и силовую нагрузку встроенных (пристроенных) помещений общественного назначения, нагрузку рекламы, а также применение в квартирах электрического отопления, электроводонагревателей и бытовых кондиционеров (кроме элитных квартир).

7. Для определения, при необходимости, значения утреннего или дневного максимума нагрузок в жилых домах с электрическими плитами следует приме­нять коэффициент 0,7, а в жилых домах с плитами на газообразном или твердом топливе — 0,5.

8. Электрическую нагрузку жилых домов в период летнего максимума нагру­зок можно определить, умножив значение нагрузки зимнего максимума на ко­эффициенты: 0,7 — для квартир с плитами на природном газе; 0,6 — для квар­тир с плитами на сжиженном газе или твердом топливе; 0,8 — для квартир с электрическими плитами.

9. Расчетные данные, приведенные в таблице, могут корректироваться для конкретного применения с учетом местных условий. При наличии документиро­ванных и утвержденных в установленном порядке экспериментальных данных расчет нагрузок следует производить по ним.

10. Нагрузку иллюминации мощностью до 10 кВт в расчетной нагрузке на вводе в здание не учитывают.

Расчетную нагрузку на вводах и шинах напряжением 0,4 кВ ТП при смешанном питании от них сети общего освещения, розеток, кухонных электрических плит и помещений общественного на­значения в общежитиях коридорного типа определяют как сумму расчетных нагрузок питающих линий, умноженную на коэффи­циент одновременности, принимаемый равным 0,75.

Расчетную нагрузку линий питающих лифтовые установки оп­ределяют по формуле

р __ ]>■

(12.4)

где К_сл — коэффициент спроса для лифтовых установок, прини­маемый по табл. 12.6 в зависимости от числа лифтовых установок и этажности зданий; п_л — число лифтовых установок и, соответ­ственно, число питаемых линий; Р_п1 — установленная мощность,

Таблица 12.6. Коэффициенты спроса для лифтовых установок

Число лифтовых установок	Значения Кс л для домов высотой		Число лифтовых установок	Значения Ксл1 для домов высотой
	до 12 этажей	12 этажей и более		до 12 этажей	12 этажей и более
2, 3 4, 5 6	0,8 0,7 0,65	0,9 0,8 0,75	10 20 25 и более	0,5 0,4 0,35	0,6 0,5 0,4

Примечание. При числе лифтовых установок, не указанном в таблице, коэффициент спроса определяют интерполяцией.

кВт, электродвигателя /-го лифта, принимаемая по паспортным данным.

Расчетную нагрузку линий, питающих электродвигатели сани-тарно-технических устройств, определяют по их установленной мощности с учетом коэффициента спроса.

Мощность электроприемников противопожарных устройств, уборочных механизмов, резервных электродвигателей при расче­те электрических нагрузок питающих линий и вводов в здание не учитывают, за исключением тех случаев, когда она определяет выбор защитных аппаратов и площади сечений проводников.

Расчетную нагрузку жилого дома (квартир и силовых электро­приемников) определяют по формуле

Р_Р.ж._л = Р^+0,9Р_с, (12.5)

где Р_кв — расчетная нагрузка электроприемников квартир, кВт; Р_с — расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт.

Полную нагрузку линии, питающей однородных потребителей (в однотипных жилых домах), определяют с учетом их коэффици­ента мощности, имеющего следующие значения:

Потребители со§ф

Квартиры с электрическими плитами...................................... 0,98

То же, с бытовыми кондиционерами воздуха......................... 0,93

Квартиры с плитами на природном либо сжиженном газе

или твердом топливе ............................................................. 0,96

То же, с бытовыми кондиционерами воздуха......................... 0,92

Установки общего освещения в общежитиях коридорного

типа ......................................................................................... 0,95

Хозяйственные насосы, вентиляционные установки и другие

санитарно-технические устройства...................................... 0,8

Лифты........................................................................................... 0,65

Коэффициент мощности распределительной линии, питающей один электродвигатель, следует принимать по его каталожным дан­ным.

При расчете активной нагрузки линии напряжением 0,4 кВ, питающей неоднородных потребителей (жилые дома с разными типами кухонных плит, общественно-коммунальные предприя­тия, административные здания и др.) можно воспользоваться формулой

Р = Рmах+Х*Л (12.6)

где Р_тзх — наибольшая из нагрузок питаемых линией (нагрузка, формирующая максимум); к, — коэффициент совмещения, учи­тывающий несовпадение максимумов нагрузки /-го потребителя относительно Р_тях (табл. 12.7); />,- — /-я нагрузка линии.

Таблица 12.7. Коэффициенты совмещения максимумов нагрузок потребителей

Значения к, для случаев, когда формирующими максимум нагрузок потребителями являются жидые дома

с электроплитами с газовыми плитами 0,5 |~ 0,4

Потребители

Общеобразовательные школы, средние учебные заведения, профессионально-технические училища, библиотеки, пред­приятия торговли, поликлини­ки, ателье и комбинаты быто­вого обслуживания, предприя­тия коммунального обслужи­вания

Предприятия общественного питания, детские ясли-сады Гостиницы Кинотеатры Жилые дома и общежития:

с электроплитами

с газовыми плитами

Полная нагрузка линии, питающей неоднородных потребите­лей с различными соsф,

_SЛ = Р_л/соsфр_общ. (12.7)

Здесь со8ф_общ — общий коэффициент мощности, соответству­ющий общему коэффициенту реактивной нагрузки

0,4	0,4
0,8	0,9
0,9	0,9
1,0	0,9
0,9	1,0

Окончание табл. 12.1

где О_л — суммарная реактивная нагрузка линии, рассчитываемая с учетом отдельных потребителей (по данным табл. 12.8).

Таблица 12.8. Удельная нагрузка, коэффициенты мощности

и реактивной нагрузки электропотребителей общественных зданий

и предприятий городов

Предприятия

Больницы многопрофиль­ные с пищеблоками

Удельная нагрузка

2,2 кВт/койко-место

Коэффициенты

мощности

(С05ф)

0,93

реактив­ной на­грузки (%<(>)

0,4

294

		Коэффициенты
Предприятия	Удельная нагрузка	мощности	реактив­ной на-
		(соsф)	грузки
			(tg ф)
Поликлиники	0,15 кВт/посещение	0,92	0,43
	в смену
Кинотеатры и кинокон-	0,12/0,1 кВт/место	0,92/0,95	0,43/0,33
цертные залы1
Театры, цирки, дворцы	0,3 ...0,4 кВт/место	0,9...0,92	0,48...0,43
культуры, клубы
Парикмахерские	1,3 кВт/ рабочее	0,97	0,25
	место
Гостиницы1	0,4/0,3 кВт/место	0,85/0,9	0,62/0,48
Общежития2		0,95/0,93	0,33/0,4
Корпуса высших и средних
специальных учебных заве-
дений1:
учебные	0,04/0,03 кВт/м2	0,9/0,92	0,48/0,43
	полезной площади
лабораторные	0,06/0,05 кВт/м2 по-	0,87/0,85	0,57/0,62
	лезной площади
Комбинаты бытового об-	0,5 кВт/рабочее	0,9	0,48
служивания населения	место
Фабрики-химчистки и пра-	0,065 кВт/кг вещей	0,8	0,75
чечные самообслуживания	в смену
Предприятия обществен-	0,9...0,75 г ,	0,98	0,2
ного питания с числом	0,7..Д6 КВТ/ПО"	0,85...0,95	0,33
мест от 400 до 600	садочное место
включительно3
Продовольственные	0,14/0,11 кВт/м2	0,8/0,82	0,75/0,7
магазины1	торгового зала
Промтоварные магазины1	0,11/0,08 кВт/м2	0,9/0,92	0,48/0,43
	торгового зала
Универсамы1	0,13/0,1 кВт/м2	0,85/0,87	0,62/0,57
	торгового зала
Детские ясли-сады4	0,4/0,1 кВт/место	0,97/0,95	0,25/0,33

¹ Значения в числителе — при наличии кондиционирования воздуха, в зна­менателе — при отсутствии.

² Значения в числителе — при наличии электроплит на кухнях, в знаменате­ле — при отсутствии.

³ Значения в числителе — для предприятий, электрифицированных полнос­тью, в знаменателе — частично.

⁴ Значения в числителе — при наличии электрифицированного пищеблока, в знаменателе — при отсутствии.

Таблица 12.9. Коэффициенты совмещения максимумов нагрузок трансформаторных подстанций напряжением 10 (20)/0,4 кВ

Нагрузка	Значения ктп. при числе трансформаторов
	2	3 — 5	6-10	11-20	Более 2(
Жилого сектора (70 % и более составляют нагрузки жилых домов и до 30% — общественных зданий)	0,9	0,85	0,8	0,75	0,7
Общественного сектора (70 % и более составляют нагрузки общественных зданий и до 30 % — жилых домов)	0,9	0,75	0,7	0,65	0,6
Коммунально-промышленная (65 % и более составляют нагрузки про мышленных и общественных зданий и до 35 % — жилых домов)	0,9	0,7	0,65	0,6	0,56

Примечание. Если нагрузка промышленных предприятий составлявляет ме нее 30% нагрузки общественного сектора, то значения к_ТП! принимают как для общественного сектора.

Активную и полную нагрузки трансформаторной подстанции определяют аналогично, но при этом учитывают всех потребите лей данной ТП. Полученные нагрузки считают приведенными к шинам напряжением 0,4 кВ ТП.

При расчете активной нагрузки линии напряжением 10 кВ, питающей ряд ТП, пользуются формулой

Рл=КтпРтп (12.9)

где к_Тщ — коэффициент совмещения максимумов нагрузок Т11 (табл. 12.9); Р_ТП1 — суммарная нагрузка отдельных ТП, присоеди­ненных к линии.

Полную нагрузку линий напряжением 10 кВ определяют с уче­том коэффициента мощности в период максимума нагрузки, при­нимаемого равным 0,92 (ему соответствует 1§ф = 0,43).

Активную и полную нагрузки на шинах распределительного пункта (РП) определяют аналогично, но при этом учитывают все ТП, присоединенные к данному РП.

Расчетную нагрузку на шинах центра питания (ЦП) напряже­нием 10 кВ определяют с учетом несовпадения максимумов на­грузок потребителей городских сетей, промышленных предприя­тий и других потребителей путем умножения суммы их нагрузок на коэффициент &_птах1 (табл. 12.10) или &_тах2.

Коэффициент 4пах2= называемый коэффициентом попадания I максимума нагрузок потребителей в максимум энергосистемы, принимает следующие значения:

Таблица 12.10. Коэффициенты совмещения максимумов нагрузок городских сетей и промышленных предприятий

Характеристика жилого сектора	Значения ктш1 при отношении расчетной нагрузки промышленных предприятий к нагрузке городской сети Sпрт|,S %
	Менее 20	20	60	100	150	200	300	400	Более 400
'Квартиры с элек­троплитами: утренний мак­симум вечерний мак­симум Квартиры с газо­выми плитами: утренний мак­симум вечерний мак­симум	1 1 1 1	0,75 0,85. 0 9	0,8 0,65...0,85	0,85 0,55...0,8	0,88 0,45...0,76	0,9 0,4...0,75	0,92 0,3...0,7 0,87 0,3...0,7	0,95 0,3...0,7 0,9 0,3...0,7	1 0,25...0,65 1 0,25...0,65
		0,6 0,85...0,9	0,7 0,65...0,85	0,75 0,55...0,8	0,8 0,45...0,76	0,85 0,4...0,75

Примечание. Меньшие значения принимают для односменных, большие— для двух- и трехсменных предприятий.

(О

Осветительно-бытовые потребители.................................. 1,0

Промышленные предприятия:

трехсменные...................................................................... 0,85

двухсменные...................................................................... 0,7...0,75

односменные..................................................................... 0,1 ...0,15

Электрифицированный транспорт..................................... 1,0

Сельскохозяйственные предприятия ................................. 0,7...0,75

Нагрузку на шинах напряжением ПО или 220 кВ при наличии на подстанции двухобмоточных трансформаторов напряжением ПО...220/10 кВ находят по нагрузке на шинах ЦП напряжением 10 кВ.

При трехобмоточных трансформаторах нужно учитывать допол­нительно нагрузку третьей обмотки.