Расчет электрических нагрузок одна из основных задач инженера-проектировщика. В этой статье мне хотелось бы рассказать про расчет электрических нагрузок промышленных установок. При расчете нагрузок промышленных объектов следует учитывать некоторые особенности.

Расчет выполняется по РТМ 36.18.32.4-92 (Указания по расчету электрических нагрузок).
Данный метод расчета не распространяется на электроприемники с резкопеременным графиком нагрузки, промышленный электрический транспорт, жилые и общественные здания, а также на электроприемники, с известным графиком нагрузки.

При расчете используются следующие определения:

Установленная мощность одного ЭП (рн) – мощность электроприемника по паспорту.

Групповая установленная активная мощность (P н) – сумма установленных мощностей всех электроприемников силового щита.

Реактивная мощность одного ЭП (q н) – реактивная мощность одного электроприемника при номинальной активной мощности.

Групповая реактивная мощность (Q н) – алгебраическая сумма реактивных мощностей всех электроприемников силового щита.

Коэффициент использования отдельного электроприемника (ки) или группы ЭП (Ки) – отношение средней активной мощности отдельного ЭП (рс) или группы ЭП (Рс) за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению (рн или Рн).

Эффективное число электроприемников (n э) – это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности ЭП.

Расчетная активная (Рр) и реактивная (Q р) мощность – это такая мощность, которая соответствует такой токовой нагрузке (I р) и эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.

Коэффициент расчетной мощности (Кр) – отношение расчетной активной мощности (Рр) к значению (КиРн) группы ЭП.

Последовательность расчета электрических нагрузок промышленного объекта.

Для начала предлагаю скачать программу с готовыми таблицами и формулами, выполненными по форме Ф636-92. Для исключения случайного удаления формул, ячейки с формулами защищены от редактирования.

Чтобы получить программу, зайдите на страницу

В архиве кроме программы найдете также РТМ 36.18.32.4-92.doc и М788-1069.xls (Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок).

Данная программа позволяет рассчитывать электрические нагрузки электроустановок до 1000В. Для наглядности, ячейки, которые имеют функциональную связь, выделены одинаковым цветом.

Первая таблица выполнена для вводно-распределительного устройства (ВРУ) или ГРЩ. В эту таблицу заносится информация по распределительным щитам, щитам рабочего и аварийного освещения, а также одиночные электроприемники подключаемые непосредственно от ВРУ. Сюда вносим суммарную установленную мощность щита (P н), групповой коэффициент использования (Ки) и общий коэффициент мощности силового щита. Мощность вносить только трехфазную. При наличии однофазных электроприемников, их следует привести к эквивалентной трехфазной мощности.

Если группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, то эквивалентная трехфазная мощность будет равна сумме всех однофазных приемников. В противном случае эквивалентную трехфазную мощность следуем принимать по наиболее загруженной фазе умноженной на три (Рэкв=3Ра или 3Рb или 3Рc).

Расчет нагрузок распределительных щитов производится в таблицах ЩС1-ЩС7. Думаю достаточно 7 таблиц для распределительных щитов.

При расчете распределительных силовых щитов, в таблицы вносятся также все трехфазные ЭП. Однофазные ЭП приводятся к эквивалентной трехфазной мощности. При наличии однотипных приемников с одинаковой мощностью, коэффициентом использования и коэффициентом мощностью, они объединяются в группы. После заполнения всех ЭП, необходимо выбрать из таблицы 1 коэффициент расчетной нагрузки в зависимости от эффективного числа электроприемников (n э) и группового коэффициента использования (Ки) .

Коэффициент расчетной нагрузки для ВРУ выбирается по таблице 2.

При необходимости следует выполнить компенсацию реактивной мощности. После этого необходимо пересчитать расчетный ток ВРУ с учетом компенсации реактивной мощности. Для этого в ячейку вместо (Q р) нужно записать значение реактивной мощности: Q = Q р- Q конд.установки. В итоге получим (I р) с учетом компенсации реактивной мощности.

В принципе, если на ВРУ записывать расчетную мощность (Рр) щитов и групповой коэффициент использования (Ки) взять 1, то получим тот же результат.

По расчету общественных зданий будет посвящен отдельный пост. Там есть некоторые особенности.

Расчетная мощность любой группы электроприемников не может быть меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы.

Условия получения программы смотрите на странице

Доработанная программа выглядит так:

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

О РАСЧЕТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

(технический циркуляр ВНИГМ Тяжпромэлектропроект
№ 359-92 от 30 июля 1992 г.)

РТМ 36.18.32.4-92*

ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ

Москва 1992

Техническим циркуляром ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 358-90 от 1 августа 1990 г. с 1 октября 1990 г. были введены в порядке опытно-промышленного внедрения "Указания по расчету электрических нагрузок", шифр М788-1068 (далее Указания). За проведшее время от подразделений института Тяжпромэлектропроект и электротехнических отделов технологических ГИПРО был получен ряд замечаний к Указаниям. Анализ полученных замечаний, а также разработка программного обеспечения для автоматизированного расчета электрических нагрузок на ПЭВМ выявили необходимость внесения ряда корректив в Указания 1990 г.

Окончательная редакция "Указаний по расчету электрических нагрузок" (РТМ 36.18.32.4-92) вводится в действие с 1 января 1993 г. К этому сроку рекомендуется завершить переработку пособия к расчету электрических нагрузок. Технический циркуляр № 358-90 от 1 августа 1990 г. считать утратившим силу.

Главный инженер ВНИПИ Тяжпромэлактропроект А. Г. Смирнов

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

РТМ 36.18.32.4-92*

* Введен взамен "Указаний по расчету электрических нагрузок", шифр М788-1068, 1990 г.

Разработан ВНИПИ Тяжпромэлектропроект: заведующий лабораторией, канд. техн. наук Б.Д. Жохов; главный инженер проекта Л.Б. Годгельф.

Утвержден главным инженером ВНИПИ Тяжпромэлектропроект А.Г. Смирновым.

В Указания по расчету электрических нагрузок, введенные в действие в 1990 г. в порядке опытно-промышленного внедрения, внесен ряд корректив, вызванных итогами трехлетнего применения Указаний в проектной практике.

Основные из них следующие:

1. Эффективное число электроприемников (ЭП) n Э рекомендуется определять по выражению

где Р Н - групповая номинальная (установленная) активная мощность; р Н - номинальная (установленная) мощность одного электроприемника; n - число электроприемников.

При значительном числе электроприемников (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию) эффективное число электроприемников можно определять по упрощенному выражению

где р Н.МАКС - номинальная мощность наиболее мощного ЭП группы.

2. Внесены соответствующие изменения в расчетный формуляр (форма Ф636-92), который принят единым независимо от способа определения эффективного числа электроприемников. В формуляре произведение К и Р Н, где К и - коэффициент использования, представлено не как средняя нагрузка, каковой оно не является, а как промежуточная расчетная величина.

3. Пункт 3.9 Указаний дополнен требованием, что расчетная мощность любой группы электроприемников не может быть меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы. Требование введено с целью исключить случаи, когда сечение кабеля к индивидуальному ЭП, выбираемое по номинальной мощности, оказывается больше сечения кабеля питающей сети.

4. Откорректированы значения коэффициентов одновременности К О (табл. ) приближением их к значениям, полученным при статистической обработке результатов обследований / /. Основанием для корректировки послужил анализ расчетного и фактического электропотребления на шинах 6 - 10 кВ распределительных и главных понижающих подстанций промышленных предприятий.

5. Скорректировано выражение для определения годового расхода электроэнергии с учетом фактора, что при определении расхода электроэнергии следует использовать не верхнюю границу возможных значений, а наиболее вероятное значение максимальной нагрузки.

1. Область применения

1.1. В Указаниях приведена методика определения электрических нагрузок, являющихся исходными данными для проектирования систем электроснабжения потребителей электроэнергии всех отраслей народного хозяйства.

1.2. Указания заменяют действующие "Указания по расчету электрических нагрузок" (шифр М788-1068), введенные в 1990 г. в опытно-промышленное внедрение на срок 3 года и опубликованные в "Инструктивных указаниях по проектированию электротехнических промышленных установок", 1990 г., № 4, с. 3-7.

1.3. Указания не распространяются на определение электрических нагрузок электроприемников с резкопеременным графиком нагрузки (электроприводов прокатных станов, дуговых электропечей, контактной электросварки и т.п.), промышленного электрического транспорта, жилых и общественных зданий, а также электроприемников с известным графиком нагрузки.

1.4. Отраслевые проектные институты могут составлять информационно-справочные материалы с уточненными значениями расчетных коэффициентов, полученных в результате исследования электропотребления характерных групп ЭП, используемых в отрасли, если эти коэффициенты получены при условии, что их фактические значения могут превысить расчетные с вероятностью не более 0,05.

1.5. Для проверки результатов расчетов по настоящим Указаниям и оценки нагрузки в целом по цеху или предприятию можно использовать показатели электропотребления на единицу продукции или на 1 м 2 площади цеха.

2. Определения и обозначения основных величин

2.1. Для представления электрических величин и коэффициентов, характеризующих электропотребление, принята следующая система обозначений: показатели электропотребления индивидуальных ЭП обозначаются строчными буквами, а групп ЭП - прописными буквами латинского или греческого алфавита.

2.2. Номинальная (установленная) мощность одного ЭП - мощность, обозначенная на заводской табличке или в его паспорте. Применительно к агрегату с многодвигательным приводом под номинальной мощностью подразумевают наибольшую сумму номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

2.3. Групповая номинальная (установленная) активная мощность - сумма номинальных активных мощностей группы ЭП

где n - число электроприемников.

2.4. Номинальная реактивная мощность одного ЭП q Н - реактивная мощность, потребляемая из сети или отдаваемая в сеть при номинальной активной мощности и номинальном напряжении, а для синхронных двигателей - при номинальном токе возбуждения.

2.5. Групповая номинальная реактивная мощность - алгебраическая сумма номинальных реактивных мощностей входящих в группу ЭП

где tg j - паспортное или справочное значение коэффициента реактивной мощности.

2.6. Групповая средняя активная мощность за период времени Т определяется как частное от деления расхода активной W a или реактивной W p энергии всех входящих в группу ЭП на длительность периода:

P C = W a /T; Q C = W p /T.

Средняя активная (или реактивная) мощность группы равна сумме средних активных (или реактивных) мощностей входящих в группу ЭП (кроме резервных):

Необходимо иметь в виду, что в дальнейшем в Указаниях под термином "средняя активная (или реактивная) мощность" имеется в виду наибольшее возможное значение средней активной (реактивной) мощности за наиболее загруженную смену продолжительностью Т=Т СМ. (Т СМ - продолжительность смены), т.е. за смену с наибольшим потреблением энергии группой ЭП, цехом или предприятием в целом.

2.7. Коэффициент использования отдельного электроприемника k И или группы ЭП К И - отношение средней активной мощности отдельного ЭП р С или группы ЭП Р С за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению:

k И =р С /р Н К И =Р С /Р Н

В справочных материалах, содержащих расчетные коэффициенты для определения электрических нагрузок промышленных предприятий, например в / /, значения коэффициентов использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. К одной характерной категории относятся ЭП, имеющие одинаковое технологическое назначение, а также одинаковые верхние границы возможных значений k И и коэффициентов реактивной мощности tg j .

Например, сверлильные станки относятся к характерной категории "металлорежущие станки", которая представлена в справочных материалах расчетными коэффициентами k И =0,14 и tg j =2,3. Это означает, что активная и реактивная средняя (за максимально загруженную смену) мощность любого станка, относящегося к указанной категории может быть выше р С =р Н k И и q С =р Н k И tg j с вероятностью превышения не более 0,05.

2.8. Для группы, состоящей из ЭП различных категорий (т.е. с разными k И ), средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле

где n - число характерных категорий ЭП, входящих в данную группу.

При определении К И группы электроприемников как средневзвешенного справочного значения характерных категорий произведение К И Р Н не должно рассматриваться как среднее значение ожидаемой нагрузки, так как в нем не учтен фактор снижения расчетных значений К И при увеличении числа электроприемников в группе. Указанный фактор учитывается в номограмме (см. рисунок) и табл. - в соответствии с аналитическими выражениями, приведенными в / /, а в формуляре К И Р Н используется как промежуточная расчетная величина, позволяющая сохранить традиционный алгоритм расчета.

2.9. Эффективное число электроприемников n Э - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников. Величину n Э рекомендуется определять по следующему выражению:

Величина n Э может определяться также по упрощенному выражению (см. п. )

Если найденное по упрощенному выражению число n Э окажется больше n , то следует принимать n Э = n . Если р Н.МАКС /р Н.МИН £ 3, где р Н.МИН - номинальная мощность наименее мощного ЭП группы, также принимается n Э = n .

2.10. Расчетная активная Р р и реактивная Q р мощность - это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке I p , которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осреднения, длительность которого принята равной трем постоянным времени нагрева элемента системы электроснабжения 3Т О, через который передается ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т.д.).

Для одиночных ЭП расчетная мощность принимается равной номинальной, для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима - равной номинальной, приведенной к длительному режиму.

Т О =10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты. Значения К р для этих сетей принимаются по табл. или номограмме (см. рисунок);

Т О =2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов. Значения К р для этих сетей принимаются по табл. ;

Т О ³ 30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при К р =1.

2.12. Коэффициент спроса группы ЭП К С - отношение расчетной активной мощности к номинальной мощности группы

К С =Р р /Р Н.

2.13. Коэффициент одновременности К О - отношение расчетной мощности на шинах 6-10 кВ к сумме расчетных мощностей потребителей, подключенных к шинам 6-10 кВ РП, ГПП

2.14. Расчетная активная мощность цеха, предприятия в целом, выраженная через удельные показатели электропотребления, равна

Р Р = W УД М/Т М;Р М =Р УД F ,

где W УД - удельный расход электроэнергии на единицу продукции; М - годовой выпуск продукции в натуральном выражении; Р УД - удельная плотность максимальной нагрузки на 1 м 2 площади цеха, предприятия.

2.15. Годовой расход электроэнергии определяется по выражениям:

W а.г =Р Р Т М К О; W р.г = Q Р Т М.Р К О,

где Т М (Т М.Р) - годовое число часов использования максимума активной (реактивной) мощности; Р Р, Q P - расчетные нагрузки; К О - коэффициент одновременности по табл. при числе присоединений более 25.

3. Последовательность расчета электрических нагрузок

3.1. Расчет выполняется по форме Ф636-92 (табл. ).

3.2.1 Исходные данные для расчета (графы 1-6) заполняются на основании полученных от технологов, сантехников и др. специалистов таблиц-заданий на проектирование электротехнической части (графы 1-4) и согласно справочным материалам (графы 5, 6), в которых приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности для индивидуальных ЭП.

При этом:

3.2.1.1. Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми К И и tg j . В каждой строке указываются ЭП одинаковой мощности.

3.2.1.2. Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и другие ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются (за исключением случаев, когда мощности пожарных насосов и других противоаварийных ЭП определяют выбор элементов сети электроснабжения). В графах 2 и 4 указываются данные только рабочих ЭП.

3.2.1.3. В случаях, когда n Э определяется по упрощенному выражению (см. п. ), все ЭП группируются построчно по характерным категориям независимо от мощности ЭП, а в графе 3 указываются максимальная и минимальная мощности ЭП данной характерной группы.

3.2.1.4. Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если в числе этих двигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

3.2.1.5. Для электродвигателей с повторно-кратковременым режимом работы их номинальная мощность не приводится к длительному режиму (ПВ=100%).

3.2.1.6. При включении однофазного ЭП на фазное напряжение он учитывается в графе 2 как эквивалентный трехфазный ЭП номинальной мощностью

р Н =3р Н.О; q Н =3 q Н.О ,

где р Н.О, q Н.О - активная и реактивная мощности однофазного ЭП.

При включении однофазного ЭП на линейное напряжение он учитывается как эквивалентный ЭП номинальной мощностью

р Н = р Н.О; q Н = q Н.О

3.2.1.7. При наличии группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, они могут быть представлены в расчете как эквивалентная группа трехфазных ЭП с той же суммарной номинальной мощностью.

В случае превышения указанной неравномерности номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных ЭП принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.

3.2.1.8. При наличии в справочных материалах интервальных значений k И следует для расчета принимать наибольшее значение. Значения k И должны быть определены из условия, что вероятность превышения фактической средней мощности над расчетной для характерной категории ЭП должна быть не более 0,05.

3.2.2. В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины К И Р Н и К И Р Н tg j . В итоговой строке определяются суммы этих величин

S К И Р Н S К И Р Н tg j

3.2.3. Определяется групповой коэффициент использования для данного узла питания

К И = S К И Р Н / S Р Н

Значение К И заносится в графу 5 итоговой строки.

3.2.4. Для последующего определения n Э в графе 9 построчно определяются для каждой характе рной группы ЭП одинаковой мощности величины n и в итоговой строке - их суммарное значение S n . При определении n Э по упрощенной формуле графа 9 не заполняется.

3.2.5. Определяется эффективное число электроприемников n Э следующим образом:

3.2.5.1. Как правило, n Э для итоговой строки определяется по выражению

n Э =(S Р Н ) 2 / S n

3.3.6. Расчетная мощность (графы 12-14) определяется по выражениям

Р Р =К О S К И Р Н;

Q Р =К О S К И Р Н tg j =Р Р tg j ;

Результирующая нагрузка на стороне высокого напряжения определяется с учетом средств КРМ и потерь мощности в трансформаторах.

Таблица 1. Значения коэффициентов расчетной нагрузки К Р для питающих сетей напряжением до 1000 В

n Э
n Э		0,15
	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14
	6,22	4,33	3,39	2,45	1,98	1,60	1,33	1,14
	4,05	2,89	2,31	1,74	1,45	1,34	1,22	1,14
	3,24	2,35	1,91	1,47	1,25	1,21	1,12	1,06
	2,84	2,09	1,72	1,35	1,16	1,16	1,08	1,03
	2,64	1,96	1,62	1,28	1,11	1,13	1,06	1,01
	2,49	1,86	1,54	1,23	1,12	1,10	1,04
	2,37	1,78	1,48	1,19	1,10	1,08	1,02
	2,27	1,71	1,43	1,16	1,09	1,07	1,01
	2,18	1,65	1,39	1,13	1,07	1,05
	2,11	1,61	1,35		1,06	1,04
	2,04	1,56	1,32	1,08	1,05	1,03
	1,99	1,52	1,29	1,06	1,04	1,01
	1,94	1,49	1,27	1,05	1,02
	1,89	1,46	1,25	1,03
	1,85	1,43	1,23	1,02
	1,81	1,41	1,21
	1,78	1,39	1,19
	1,75	1,36	1,17
	1,72	1,35	1,16
	1,89	1,33	1,15
	1,67	1,31	1,13
	1,64	1,30	1,12
	1,62	1,28	1,11
		1,27
	1,51	1,21	1,05
	1,44	1,16
		1,13
	1,35
		1,07
	1,25	1,03
								1,0	1,0
80	1,16	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
90	1,13	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
100	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0

Таблица 2. Значения коэффициентов расчетной нагрузки К Р на шинах НН цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ

n Э	Коэффициент использования К И
n Э	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7 и более
1	8,00	5,33	4,00	2,67	2,00	1,60	1,33	1,14
2	5,01	3,44	2,69	1,9	1,52	1,24	1,11	1,0
3	2,94	2,17	1,8	1,42	1,23	1,14	1,08	1,0
4	2,28	1,73	1,46	1,19	1,06	1,04	1,0	0,97
5	1,31	1,12	1,02	1,0	0,98	0,96	0,94	0,93
6-8	1,2	1,0	0,96	0,95	0,94	0,93	С,92	0,91
9-10	1,1	0,97	0,91	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
10 - 25	0,8	0,8	0,8	0,85	0,85	0,85	0,9	0,9
25 -50	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,8	0,85	0,85
Более 50	0,65	0,65	0,65	0,7	0,7	0,75	0,8	0,8

Таблица 3. Значение коэффициента одновременности К О для определения расчетной нагрузки на шинах 6 (10) кВ РП и ГПП

Средневзвешенный коэффициент использования	Число присоединений 6 (10) кВ на сборных шинах РП, ГПП
	2-4	5-8	9-25	Более 25
К И <0,3	0,9	0,8	0,75	0,7
0,3 £ К И <0,5	0,95	0,9	0,85	0,8
0,5 £ К И £ 0,8	1,0	0,95	0,9	0,85 Коэффициент расчетной нагрузки К Р	Расчетная мощность			Расчетный ток, А I P =S P /( U H)
по заданию технологов				по справочным данным		К И Р Н	К И Р Н tg j		n р 2 Н	активная*, кВт Р Р =К Р К И Р Н	реактивная, квар** Q Р =1,1К И Р Н tg j при n Э £ 10; Q Р =К И Р Н tg j при n Э >10	полная, кВ*А
Наименование ЭП	Количество ЭП, шт.* n	Номинальная (установленная) мощность, кВт*		Коэффициент использования К И	Коэффициент реактивной мощности Cos j / tg j
		одного ЭП р Н	общая Р Н = n р Н
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15

* Резервные ЭП, а также ЭП, работающие кратковременно, в расчете не учитываются.

** При расчете электрических нагрузок для магистральных шинопроводов, на шинах цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху, корпусу, предприятию:

допускается определять n Э по выражению

n Э =2 S Р Н /Р Н.МАКС

расчетная реактивная мощность принимается равной

Q Р =К Р К И Р Н tg j = Р Р tg j

Кривые коэффициента расчетных нагрузок К Р для различных коэффициентов использования К И в зависимости от n Э (для постоянной времени нагрева Т О =10 мин)

Таблица 5. Форма Ф202-90

Список литературы

1. Жохов Б.Д. Анализ причин завышения расчетных нагрузок и возможность их коррекции// Промышленная энергетика. 1989. № 7. С. 7-9.

2. Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок, шифр М788-1069/ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1990 г.

О ПРОЕКТЕ ГЛАВЫ 5.1 "ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ" ПУЭ 7-ГО ИЗДАНИЯ

В данном выпуске помещен проект гл. 5.1 "Электромашинные помещения", разработанный институтами Тяжпромэлектропроект, Теплоэлектропроект и ПО "Союзтехэнерго". Проект гл. 5.1 в 1987 г. был одобрен Межведомственной комиссией по электротехническим правилам и нормам при Главэлектромонтаже ММСС СССР. Так как проект гл. 5.1 пока не утвержден, институт Тяжпромэлектропроект решил его публиковать как справочный материал в целях ознакомления специалистов-электриков с намечаемыми изменениями требований действующей гл. 5.1 ПУЭ 6-го изд.

До утверждения проекта гл. 5.1 ПУЭ 7-го изд.

СОДЕРЖАНИЕ

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

О РАСЧЕТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

РТМ 36.18.32.4-92*

ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ

Москва 1992

Главный инженер ВНИПИ Тяжпромэлактропроект А. Г. Смирнов

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

РТМ 36.18.32.4-92*

* Введен взамен "Указаний по расчету электрических нагрузок", шифр М788-1068, 1990 г.

Утвержден главным инженером ВНИПИ Тяжпромэлектропроект А.Г. Смирновым.

Основные из них следующие:

1. Эффективное число электроприемников (ЭП) nЭ рекомендуется определять по выражению

где РН - групповая номинальная (установленная) активная мощность; рН - номинальная (установленная) мощность одного электроприемника; n - число электроприемников.

где рН.МАКС - номинальная мощность наиболее мощного ЭП группы.

2. Внесены соответствующие изменения в расчетный формуляр (форма Ф636-92), который принят единым независимо от способа определения эффективного числа электроприемников. В формуляре произведение КиРН, где Ки - коэффициент использования, представлено не как средняя нагрузка, каковой оно не является, а как промежуточная расчетная величина.

4. Откорректированы значения коэффициентов одновременности КО (табл. ) приближением их к значениям, полученным при статистической обработке результатов обследований / /. Основанием для корректировки послужил анализ расчетного и фактического электропотребления на шинах 6 - 10 кВ распределительных и главных понижающих подстанций промышленных предприятий.

1. Область применения

2. Определения и обозначения основных величин

2.3. Групповая номинальная (установленная) активная мощность - сумма номинальных активных мощностей группы ЭП

где n - число электроприемников.

2.4. Номинальная реактивная мощность одного ЭП qН - реактивная мощность, потребляемая из сети или отдаваемая в сеть при номинальной активной мощности и номинальном напряжении, а для синхронных двигателей - при номинальном токе возбуждения.

где tg j - паспортное или справочное значение коэффициента реактивной мощности.

2.6. Групповая средняя активная мощность за период времени Т определяется как частное от деления расхода активной Wa или реактивной Wp энергии всех входящих в группу ЭП на длительность периода:

PC=Wa/T; QC=Wp/T.

Необходимо иметь в виду, что в дальнейшем в Указаниях под термином "средняя активная (или реактивная) мощность" имеется в виду наибольшее возможное значение средней активной (реактивной) мощности за наиболее загруженную смену продолжительностью Т=ТСМ. (ТСМ - продолжительность смены), т.е. за смену с наибольшим потреблением энергии группой ЭП, цехом или предприятием в целом.

2.7. Коэффициент использования отдельного электроприемника kИ или группы ЭП КИ - отношение средней активной мощности отдельного ЭП рС или группы ЭП РС за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению:

kИ=рС/рН КИ=РС/РН

В справочных материалах, содержащих расчетные коэффициенты для определения электрических нагрузок промышленных предприятий, например в / /, значения коэффициентов использования приведены по характерным (однородным) категориям ЭП. К одной характерной категории относятся ЭП, имеющие одинаковое технологическое назначение, а также одинаковые верхние границы возможных значений kИ и коэффициентов реактивной мощности tgj.

Например, сверлильные станки относятся к характерной категории "металлорежущие станки", которая представлена в справочных материалах расчетными коэффициентами kИ=0,14 и tgj=2,3. Это означает, что активная и реактивная средняя (за максимально загруженную смену) мощность любого станка, относящегося к указанной категории может быть выше рС=рНkИ и qС=рНkИtgj с вероятностью превышения не более 0,05.

2.8. Для группы, состоящей из ЭП различных категорий (т.е. с разными kИ), средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле

где n - число характерных категорий ЭП, входящих в данную группу.

При определении КИ группы электроприемников как средневзвешенного справочного значения характерных категорий произведение КИРН не должно рассматриваться как среднее значение ожидаемой нагрузки, так как в нем не учтен фактор снижения расчетных значений КИ при увеличении числа электроприемников в группе. Указанный фактор учитывается в номограмме (см. рисунок) и табл. - в соответствии с аналитическими выражениями, приведенными в / /, а в формуляре КИРН используется как промежуточная расчетная величина, позволяющая сохранить традиционный алгоритм расчета.

2.9. Эффективное число электроприемников nЭ - это такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников. Величину nЭ рекомендуется определять по следующему выражению:

Величина nЭ может определяться также по упрощенному выражению (см. п. )

Если найденное по упрощенному выражению число nЭ окажется больше n, то следует принимать nЭ=n. Если рН.МАКС/рН.МИН£3, где рН.МИН - номинальная мощность наименее мощного ЭП группы, также принимается nЭ=n.

2.10. Расчетная активная Рр и реактивная Qр мощность - это мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке Ip, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осреднения, длительность которого принята равной трем постоянным времени нагрева элемента системы электроснабжения 3ТО, через который передается ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т.д.).

ТО=10 мин - для сетей напряжением до 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты, сборки, щиты. Значения Кр для этих сетей принимаются по табл. или номограмме (см. рисунок);

ТО=2,5 ч - для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов. Значения Кр для этих сетей принимаются по табл. ;

ТО³30 мин - для кабелей напряжением 6 кВ и выше, питающих цеховые трансформаторные подстанции и распределительные устройства. Расчетная мощность для этих элементов определяется при Кр=1.

2.12. Коэффициент спроса группы ЭП КС - отношение расчетной активной мощности к номинальной мощности группы

2.13. Коэффициент одновременности КО - отношение расчетной мощности на шинах 6-10 кВ к сумме расчетных мощностей потребителей, подключенных к шинам 6-10 кВ РП, ГПП

РР=WУДМ/ТМ; РМ=РУДF,

где WУД - удельный расход электроэнергии на единицу продукции; М - годовой выпуск продукции в натуральном выражении; РУД - удельная плотность максимальной нагрузки на 1 м2 площади цеха, предприятия.

2.15. Годовой расход электроэнергии определяется по выражениям:

Wа.г=РРТМКО; Wр.г=QРТМ.РКО,

где ТМ(ТМ.Р) - годовое число часов использования максимума активной (реактивной) мощности; РР, QP - расчетные нагрузки; КО - коэффициент одновременности по табл. при числе присоединений более 25.

3. Последовательность расчета электрических нагрузок

3.1. Расчет выполняется по форме Ф636-92 (табл. ).

При этом:

3.2.1.1. Все ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми КИ и tgj. В каждой строке указываются ЭП одинаковой мощности.

3.2.1.3. В случаях, когда nЭ определяется по упрощенному выражению (см. п. ), все ЭП группируются построчно по характерным категориям независимо от мощности ЭП, а в графе 3 указываются максимальная и минимальная мощности ЭП данной характерной группы.

рН=3рН.О; qН=3qН.О,

где рН.О, qН.О - активная и реактивная мощности однофазного ЭП.

рН=рН.О; qН=qН.О

3.2.1.8. При наличии в справочных материалах интервальных значений kИ следует для расчета принимать наибольшее значение. Значения kИ должны быть определены из условия, что вероятность превышения фактической средней мощности над расчетной для характерной категории ЭП должна быть не более 0,05.

3.2.2. В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины КИРН и КИРНtgj. В итоговой строке определяются суммы этих величин

SКИРН SКИРНtgj

3.2.3. Определяется групповой коэффициент использования для данного узла питания

КИ=SКИРН/SРН

Значение КИ заносится в графу 5 итоговой строки.

3.2.4. Для последующего определения nЭ в графе 9 построчно определяются для каждой характерной группы ЭП одинаковой мощности величины n и в итоговой строке - их суммарное значение Sn. При определении nЭ по упрощенной формуле графа 9 не заполняется.

3.2.5. Определяется эффективное число электроприемников nЭ следующим образом:

3.2.5.1. Как правило, nЭ для итоговой строки определяется по выражению

3.3.6. Расчетная мощность (графы 12-14) определяется по выражениям

РР=КОSКИРН;

QР=КОSКИРНtgj=РРtgj;

Таблица 1. Значения коэффициентов расчетной нагрузки КР для питающих сетей напряжением до 1000 В

	Коэффициент использования КИ

Таблица 3. Значение коэффициента одновременности КО для определения расчетной нагрузки на шинах 6 (10) кВ РП и ГПП

Число присоединений 6 (10) кВ на сборных шинах РП, ГПП

0,3£КИ<0,5

0,9по справочным данным

активная*, кВт

РР=КРКИРН

реактивная, квар**

QР=1,1КИРН tgj

QР=КИРН tgj

при nЭ>10

полная, кВ*А

Наименование ЭП

Количество ЭП, шт.*

Номинальная (установленная) мощность, кВт*

Коэффициент использования КИ

Коэффициент реактивной мощности Cosj/tgj

одного ЭП рН

общая РН=nрН

* Резервные ЭП, а также ЭП, работающие кратковременно, в расчете не учитываются.

допускается определять nЭ по выражению

nЭ=2SРН/РН.МАКС

расчетная реактивная мощность принимается равной

QР=КРКИРНtgj=РРtgj

Кривые коэффициента расчетных нагрузок КР для различных коэффициентов использования КИ в зависимости от n Э (для постоянной времени нагрева ТО=10 мин)

Таблица 5. Форма Ф202-90