Здавалка
Главная | Обратная связь

Методы определения электрических нагрузок



В настоящее время при проектировании электроснабжения промыш­ленных предприятий применяется довольно много различных методов оп­ределения электрических нагрузок. Их можно подразделить на три основ­ные группы:

Методы, определяющие расчетную нагрузку путем умножения но­минальной мощности на коэффициент, меньший единицы

Рм = к.Р„, (2.1)

где Рм - расчетная нагрузка, кВт; к - коэффициент, меньший единицы.

Методы, определяющие расчетную нагрузку путем умножения средней нагрузки на коэффициент, больший или равный единице, или пу­тем добавления к средней нагрузке некоторой величины, характеризующей отклонение расчетной нагрузки от средней

Р« = к.Рс; (2.2)

РМ = РС + ДР, (2.3)

где Рс - средняя нагрузка (математическое ожидание), кВт;

к - коэффициент, больший или равный единице;

АР - расчетное отклонение максимальной (расчетной) нагрузки от средней, кВт.

Методы определения электрической нагрузки по удельным показа­телям производства

PM=k.G, (2.4)

где G - объем производства продукции, ед. продукции;

к - коэффициент, связывающий объем производства продукции с рас­четной нагрузкой, кВт/(ед. продукции).

В последнее время широко применяется комплексный метод, опреде­ляющей нагрузку по методам первой, второй и третьей групп.

Основным методом первой группы является метод коэффициента спроса. Согласно методу коэффициента спроса расчетные электрические нагрузки определяются

Рм = Кс. Р„ = Const .Р„ (2.5)

При этом величину коэффициента спроса принимают постоянной, не зависящей от числа ЭП в группе. Несмотря на значительную погрешность в расчетах нагрузок данный метод на практике применяется благодаря сво­ей простоте и наглядности, и в некоторых случаях дает вполне приемле­мые результаты. Так, при достаточно высоких коэффициентах использова­ния Ки и при большом числе эффективных ЭП пск (в литературе может обо­значаться еще и пэ) этот метод может быть использован для определения электрических нагрузок насосных и компрессорных установок нефтяной и газовой промышленности. Значительную погрешность дает этот метод при неоднородных графиках нагрузки, большом разбросе индивидуальных ко­эффициентов использования и малом пск (от 4 до 10). В этих случаях необ­ходимо использовать методы второй группы.

Основными методами второй группы являются методы упорядочен­ных диаграмм и статистический. В качестве основных положений эти ме­тоды используют вероятностные принципы формирования групповой электрической нагрузки. Метод упорядоченных диаграмм рекомендовался в свое время для всех промышленных ЭП массового типа. Исследования последних лет показали, что применение этого метода ограничено группа­ми разнородных ЭП напряжением до 1000 В, лишь в некоторых случаях он может применяться и для высоковольтных ЭП, если их суммарная номи­нальная мощность сравнима по величине со всеми остальными приемни­ками цеха или предприятия.

 

2.2.1. Порядок определения расчетной электрической нагрузки по ме­тоду упорядоченных диаграмм

1. Рассчитывается групповой коэффициент использования

где kui, - индивидуальный коэффициент использования i-го ЭП; кbi - индивидуальный коэффициент включенияi/-го ЭП; kzi - индивидуальный коэффициент загрузки i-го ЭП; рi - номинальная мощность i-го ЭП.

2. Определяется эффективное (среднеквадратичное) число ЭП группы по активной мощности

В литературе приводится множество методов упрощенного определе­ния эффективного числа ЭП, позволяющего быстро и просто подсчитать пск при больших разбросах номинальных мощностей, однако, при современных возможностях вычислительной техники расчет и по точной фор­муле не должен вызывать затруднений.

3. По кривым Км = f(nCKp) при заданном Ки и пСКр находится значение

группового коэффициента максимума Км (рис.2.1).

Км,о.е.

Рис. 2.1. Зависимость коэффициента максимума нагрузки от эф­фективного числа ЭП при различных Ки (по данным "Указаний по определению электрических нагрузок в промышленных установках")

 

Групповой коэффициент максимума может быть также рассчитан по алгоритму, приведенному в [7,9].

4. Расчетная нагрузка группы определяется

Рр = Кимн,кВт. (2.8)

Расчет реактивной нагрузки может вестись двумя способами. Первый из них требует знания cos φсв - средневзвешенного коэффициента мощно­сти и cos φм - коэффициента мощности в период максимальных нагрузок. Тогда для группы ЭП с индуктивным cos φ

Qc = Рс tg φсф квар, (2.9)

QM = Qc. tg φм, квар, (2.10)

где tg φсв и tg φM находятся по заданным косинусам.

Второй метод расчета не требует знания двух коэффициентов мощно­сти, однако, должны быть заданы показатели графика реактивных нагру­зок.

1. Рассчитывается групповой коэффициент использования

где lui- индивидуальный коэффициент использования i-го ЭП по ре­активной мощности;

lBi=kBi - индивидуальный коэффициент включения i-го ЭП;

lzi - индивидуальный коэффициент загрузки г-го ЭП по реактивной мощности;

q, - номинальная реактивная мощность i-го ЭП.

2. Определяется эффективное (среднеквадратичное) число ЭП группы по реактивной мощности

С достаточной точностью обычно принимается nCKp=nCKq, шт.

3. По кривым LM = f(nCK<[) при рассчитанном Lu находится значение группового коэффициента максимума LM (рис.2.5).

Групповой коэффициент максимума по реактивной мощности также может быть также рассчитан по алгоритму, приведенному в [7,9].

4. Расчетная нагрузка по реактивной мощности находится

QM=LU.LM.QU, квар. (2.14)

Если в составе группы имеются ЭП с опережающим током (синхрон­ные двигатели, конденсаторы и т.п.), их реактивная мощность принимается равной постоянной величине, определяемой из расчета потребной реак­тивной мощности, если нет других данных, то ее можно принять равной номинальной реактивной мощности, она вычитается из реактивной мощ­ности остальных ЭП, как из Qc, так и из Q„.

Пример расчета электрических нагрузок по методу упорядочен­ных диаграмм. Пусть задана группа ЭП (установок добычи нефти), со­стоящая из пяти центробежных электронасосов с показателями N = 5, рi = 45 кВт; ku = 0.6; ηu = 0.85; lu = 0.65; cos φн = 0.8 (tg φн = 0.75); семи станков-качалок с асинхронным приводом с показателями N =7; рi = 20 кВт; ku = 0.7; ηн = 0.875; lu=0.75; cos φu = 0.8; трех станков-качалок с синхронным приво­дом: N = 3; pi = 30 кВт; ки = 0.65; ηн= 0.9; cos φH = 0.9 (емк.), то есть tgφ„ = - 0.44 Oпределить расчетную нагрузку по активной и реактивной мощно­сти, а также расчетный ток в линии напряжением U, = 6000 В.

Расчет начинается с определения нагрузки по активной мощности.

Коэффициент использования находится по формуле (2.6)

а эффективное число ЭП по активной мощности находится по форму­ле (2.7):

По кривой рис.2.5 находят коэффициент максимума при Ки - 0.64 и nCKp = 13. Коэффициент максимума KМ = 1.25. Средняя нагрузка по актив­ной мощности

Рс = 0.64 . (5 . 45 + 7 . 20 + 3 . 30) = 291.2, кВт.

Расчетная нагрузка по активной мощности

Рм = 0.64 . 1.25 . (5 . 45 + 7 . 20 + 3 . 30) = 364, кВт.

Аналогично определяем и нагрузки по реактивной мощности. Однако, прежде чем проводить расчет, найдем номинальные реактивные мощности индивидуальных ЭП для первой группы (центробежные электронасосы) по формуле (2.12):

 

Общая реактивная нагрузка

Исследованиями установлено, что применение метода упорядоченных диаграмм ограничено напряжением 1000 В, причем группы ЭП должны быть достаточно однородными но составу. Как правило, этот метод при­меняется для расчетов нагрузок отдельных трансформаторных подстанций и линий, питающих определенный технологический процесс.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.