Слайд 2ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
Электрическая нагрузка - величина, характеризующая потребление мощности отдельными приемниками или потребителями
![ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ Электрическая нагрузка - величина, характеризующая потребление мощности отдельными приемниками или](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-1.jpg)
электроэнергии.
Одной из основополагающих частей проекта электроснабжения промышленных предприятий является определение ожидаемых электрических нагрузок на всех ступенях электрической сети.
Электрические нагрузки являются исходными данными для решения ряда задач электроснабжения: выбора аппаратов и токоведущих элементов электроснабжения, выбора числа и мощности силовых трансформаторов, определения потерь электрической энергии, расхода энергии и других расчетов.
Слайд 3Преувеличение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании по сравнению с реально возникающими нагрузками
![Преувеличение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании по сравнению с реально возникающими нагрузками](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-2.jpg)
при эксплуатации приводит перерасходу проводников и неоправданному капиталовложению в избыточную мощность электрооборудования.
Преуменьшение - к излишним потерям мощности в сетях, перегреву, повышенному износу и сокращению срока службы электрооборудования.
Правильное определение электрических нагрузок обеспечивает правильный выбор средств компенсации реактивной мощности, устройств регулирования напряжения, а так же релейной защиты и автоматики электрических сетей.
Слайд 4По указанным причинам ожидаемые электрические нагрузки необходимо определять при проектировании по возможности
![По указанным причинам ожидаемые электрические нагрузки необходимо определять при проектировании по возможности](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-3.jpg)
точнее.
Однако вследствие недостаточной полноты, точности и достоверности исходной информации обо всех многочисленных случайных факторах, формирующих нагрузки, последние не могут быть определены с высокой точностью.
Обычно, при определении электрических нагрузок считаются допустимыми ошибки в ±10%.
Слайд 5ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
При решении задач проектирования и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий
![ГРАФИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК При решении задач проектирования и эксплуатации систем электроснабжения промышленных](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-4.jpg)
основными являются три вида нагрузок: активная мощность, реактивная мощность и ток.
Кривая изменения активной, реактивной или токовой нагрузки называется графиком нагрузки соответственной по активной, реактивной мощности или току. В условиях эксплуатации графики нагрузки строят по показаниям измерительных приборов, снятым через определенные равные интервалы времени.
Графики нагрузок подразделяют на индивидуальные и групповые.
Слайд 6Индивидуальные графики нагрузки строят для отдельных электроприемников.
Групповые графики нагрузок относятся к
![Индивидуальные графики нагрузки строят для отдельных электроприемников. Групповые графики нагрузок относятся к](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-5.jpg)
группе электроприемников, объединенных одной питающей линией.
Индивидуальные и групповые графики нагрузок обладают определенной регулярностью в той или иной степени, предопределяемой рядом закономерностей, которые можно объединить в группы: астрономические, социальные, метеорологические и организационные.
Поэтому графики электрических нагрузок, полученные в процессе эксплуатации, используют при определении ожидаемых нагрузок.
Слайд 7ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗОК
![ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗОК](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-6.jpg)
Слайд 12ГРУППОВЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗОК
Групповой график представляет собой результат суммирования графиков отдельных электроприемников, входящих
![ГРУППОВЫЕ ГРАФИКИ НАГРУЗОК Групповой график представляет собой результат суммирования графиков отдельных электроприемников,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-11.jpg)
в группу. По степени регулярности графики нагрузки подразделяют на периодические и нерегулярные.
Длительные наблюдения за действующими объектами позволили составить характерные суточные и годовые графики для различных отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства, а так же для городов и поселков.
Графики, как правило, строят в относительных единицах, выражая нагрузки в различные часы суток в процентах от максимальной нагрузки, принимаемой за 100%.
Располагая ординаты суточного группового графика в порядке убывания и откладывая по оси абсцисс продолжительность работы при различных нагрузках, получим так называемую упорядоченную диаграмму графика.
Слайд 13ПОКАЗАТЕЛИ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
![ПОКАЗАТЕЛИ ГРАФИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-12.jpg)
Слайд 18Если считать, что средняя нагрузка за цикл равна среднесменной нагрузке, что характерно
![Если считать, что средняя нагрузка за цикл равна среднесменной нагрузке, что характерно](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-17.jpg)
для периодических и циклических графиков, тогда
Последнее выражение позволяет записать аналогичную формулу для групповых графиков:
Слайд 20Тогда коэффициент формы определится как:
Коэффициентом заполнения графика нагрузки активной мощности называется отношение
![Тогда коэффициент формы определится как: Коэффициентом заполнения графика нагрузки активной мощности называется](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-19.jpg)
средней активной мощности за исследуемый период времени к максимальной нагрузке за тот же период:
Слайд 24Элементы электрических сетей используются для совместного питания различных потребителей.
Результирующая максимальная нагрузка
![Элементы электрических сетей используются для совместного питания различных потребителей. Результирующая максимальная нагрузка](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-23.jpg)
таких элементов не может быть определена простым суммированием максимальных нагрузок отдельных потребителей, так как максимум нагрузки потребителей может быть не в одно и то же время.
Поэтому определение максимальной суммарной нагрузки производится, как правило, с использованием, так называемого коэффициента одновременности максимумов нагрузки.
Слайд 25МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЕТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Расчет электрических нагрузок заключается
![МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЕТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК Расчет электрических](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-24.jpg)
в определении расчетных, средних, эффективных и пиковых нагрузок.
Под расчетной (максимальной) нагрузкой по допустимому нагреву понимается такая неизменная во времени длительная нагрузка, которая вызывает максимальное нагревание в элементе электроснабжения такое же, что и заданная переменная нагрузка.
Расчет максимальной расчетной нагрузки необходим для выбора аппаратов и проводников по условию допустимого нагрева токами длительных режимов.
Слайд 27Для электроприемников, графики, которых характеризуются высокой неравномерностью, например, для резкопеременных нагрузок, расчетную
![Для электроприемников, графики, которых характеризуются высокой неравномерностью, например, для резкопеременных нагрузок, расчетную](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-26.jpg)
нагрузку необходимо приравнять максимуму эффективной нагрузки: для одного электроприемника:
для группы электроприемников:
Слайд 29Пиковой или ударной нагрузкой называется максимально возможная нагрузка одного или группы электроприемников
![Пиковой или ударной нагрузкой называется максимально возможная нагрузка одного или группы электроприемников](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-28.jpg)
длительностью в доли или несколько секунд.
Такие нагрузки возникают при пусках или самозапусках электродвигателей, а также при эксплуатационных коротких замыканиях, характерных для сварки и дуговых печей.
Величину пикового тока используют при выборе устройств защиты и их уставок, в расчетах колебаний напряжения и при проверке самозапуска электродвигателей.
Слайд 30СРЕДНИЕ НАГРУЗКИ
Расчеты цеховых нагрузок на всех ступенях напряжения до цеховых трансформаторных подстанций
![СРЕДНИЕ НАГРУЗКИ Расчеты цеховых нагрузок на всех ступенях напряжения до цеховых трансформаторных](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-29.jpg)
проводят по расчетным коэффициентам с последующей проверкой всей расчетной нагрузки цеха по удельным расходам электроэнергии.
Средние нагрузки за наиболее загруженную смену силовых электроприемников одинакового режима:
Для нескольких групп электроприемников разного режима:
Слайд 34МАКСИМАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ: ЭТАПЫ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
Определение максимальных нагрузок производится в два этапа.
![МАКСИМАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ: ЭТАПЫ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК Определение максимальных нагрузок производится в два](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-33.jpg)
На первом этапе определяется нагрузка электроприемников, цехов, производственных участков, предприятия в целом.
На первом этапе расчета предполагается отсутствие источников реактивной мощности в сетях электроснабжения. П
о результатам расчета электрических нагрузок выбирают число и мощность силовых трансформаторов с одновременным решением задачи выбора места подключения и мощности компенсирующих устройств.
Установка компенсирующих устройств в сетях электроснабжения на стороне низшего напряжения трансформаторов приводит в отдельных случаях к снижению мощности выбираемых трансформаторов.
Слайд 35МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК
![МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-34.jpg)
Слайд 393. По коэффициенту расчетной активной мощности (метод упорядоченных диаграмм).
Определение расчетной нагрузки по
![3. По коэффициенту расчетной активной мощности (метод упорядоченных диаграмм). Определение расчетной нагрузки](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-38.jpg)
коэффициенту расчетной активной мощности применяется при наличии данных о числе электроприемников, их мощности, режиме работы - для определения нагрузок на всех ступенях распределительных и питающих сетей (включая трансформаторы и преобразователи).
Слайд 40РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ПО УРОВНЯМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
При определении максимальной нагрузки в системе электроснабжения
![РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ПО УРОВНЯМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ При определении максимальной нагрузки в системе](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-39.jpg)
рассматривают шесть основных уровней или ступеней, различающихся характером электропотребления и, как следствие способом расчета электрических нагрузок:
I уровень электроснабжения - линии электрической сети, связывающие отдельные электроприемники с распределительным пунктом, к которому они подключены;
II уровень электроснабжения - линии распределительной сети напряжением до 1кВ, обеспечивающие связь силовых распределительных пунктов, щитов, шкафов, а также магистральных шинопроводы;
Слайд 41III уровень электроснабжения - низковольтные шины цеховой трансформаторной подстанции;
IV уровень электроснабжения -
![III уровень электроснабжения - низковольтные шины цеховой трансформаторной подстанции; IV уровень электроснабжения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-40.jpg)
шины распределительных пунктов и линий, подходящих к ним;
V уровень электроснабжения - шины низшего напряжения ГГШ, НТВ, ЦРП.
VI уровень электроснабжения - граница раздела балансовой принадлежности сетей энергосистемы и промышленного предприятия.
Слайд 42Последовательность расчета максимальных электрических нагрузок по расчетной активной мощности:
Расчетные активная и реактивная
![Последовательность расчета максимальных электрических нагрузок по расчетной активной мощности: Расчетные активная и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-41.jpg)
нагрузки линий I уровня электроснабжения равны фактически потребляемой мощности:
где - среднесменный коэффициент мощности.
Слайд 43На II уровне электроснабжения расчетная нагрузка определяется по методу упорядоченных диаграмм. Расчетная
![На II уровне электроснабжения расчетная нагрузка определяется по методу упорядоченных диаграмм. Расчетная](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-42.jpg)
активная мощность II уровня электроснабжения:
Значения коэффициента максимума находится в зависимости от значения группового коэффициента использования за наиболее загруженную смену и эффективного числа электроприемников в группе по специальным кривым, которые можно найти во многих справочниках по электроснабжению.
Слайд 44Под эффективным числом электроприемников понимается такое число однородных по режиму работы электроприемников
![Под эффективным числом электроприемников понимается такое число однородных по режиму работы электроприемников](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-43.jpg)
одинаковой мощности, которое обусловливает то же значение расчетного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприемников. Эффективное число электроприемников достаточно точно определяется по формуле:
Эффективное число электроприемников всегда меньше реального числа электроприемников в группе.
Агрегаты с многодвигательным приводом рассматриваются как один электроприемник.
Слайд 45Для электроприемников в длительном режиме работы практически с постоянным графиком нагрузки, коэффициент
![Для электроприемников в длительном режиме работы практически с постоянным графиком нагрузки, коэффициент](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/964158/slide-44.jpg)
максимума принимают равным единице.
К таким приемникам относят электродвигатели насосов, вентиляторов, компрессоров, шаровых мельниц и другие электроприемники.
Расчетная мощность для этих групп определяется выражением: