Методи розрахунку електричних навантажень

Для визначення розрахункового навантаження на вводі в житлові будинки користуються номограмами, які побудовані із урахуванням річного споживання електроенергії на вводі до сільського будинку.

Для населених пунктів які вперше електрифікуються, або при відсутності відомостей про річне споживання електроенергії в будинках розрахункове навантаження на вводі до будинку приймають наступним:

1,5 кВт – старої забудови, газифіковані;

1,8 кВт – старої забудови не газифіковані, або нової, газифіковані;

2,2 кВт – нової забудови, без газифікації;

4 кВт – селища міського типу із газифікацією;

5 кВт – селища міського типу без газифікації;

6 кВт – сільські будинки із електроплитами;

7,5 кВт – сільські будинки із електроплитами та водонагрівачами.

При розрахунку навантаження для групи споживачів прийнято вважати, що вони не всі працюють одночасно, тому розрахункове навантаження на вводі визначають як суму навантажень окремих споживачів помножену на коефіцієнт одночасності k_o < 1:

(2.6)

(2.7)

де n – кількість споживачів (електроприймачів), шт.;

k_o – коефіцієнт одночасності;

Р_о, Р_оі – максимальне (встановлене) навантаження споживача (електроприймача), кВт.

Коефіцієнт одночасності – це відношення розрахункового навантаження групи споживачів до суми їх максимального навантаження.

Якщо від мережі одержують живлення лише виробничі споживачі, розрахунок можна виконувати тільки для денних годин. Якщо ж споживачі тільки побутові, то можна розраховувати лише вечірній режим.

Для спрощення розрахунків використовують коефіцієнти денного і вечірнього максимумів навантаження к_д і к_в.

Для виробничих споживачів:

. (2.8)

Для побутових споживачів:

. (2.9)

Ці коефіцієнти приймають наступні значення:

– для виробничих споживачів к_д = 1; к_в = 0,6;

– для побутових споживачів без електроплит: к_д = 0,3…0,4; к_в = 1;

– для побутових споживачів із електроплитами: к_д = 0,6; k_в = 1;

– для змішаного навантаження: к_д = к_в = 1.

Підрахунок електричних навантажень в мережах (лініях) 0,38…0,66 кВ виконують шляхом підсумовування розрахункових навантажень на вводах до споживачів, а в мережах 6…35 кВ – шляхом підсумовування навантажень ТП6…ТП35 кВ окремо для денного та вечірнього максимуму.

Максимальне розрахункове навантаження (потужність) на ділянках електричних мереж визначають із врахуванням коефіцієнту одночасності, якщо навантаження, що складаються сумірні (не відрізняються більше ніж в 4 рази) та однорідні (мають однаковий коефіцієнт потужності):

, , (2.10)

де k_о – коефіцієнт одночасності;

Р_{д i} і Р_{в i} – навантаження денного і вечірнього максимумів i-го споживача, кВт.

Якщо навантаження споживачів у групі відрізняються більш ніж у 4 рази, або не однорідні, то їх підсумовують за допомогою таблиць надбавок окремо для денного та вечірнього максимумів:

(2.11)

де Р_д.б, Р_в.б – більше з навантажень (денне та вечірнє відповідно), кВт;

DР_д.м, DР_в.м – надбавка від меншого навантаження (денного та вечірнього відповідно), кВт.

Значення повних розрахункових потужностей на ділянках лінії визначаються із виразів:

; . (2.12)

Методом надбавок також можна визначити розрахункове навантаження на шинах споживчих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ.

;

(2.13)

де Р_{р.д.лін.б}, Р_{р.в.лін.б} – більше з розрахункових навантажень головних ділянок ліній, що відходять від підстанції, відповідно денне та вечірнє, кВт;

– сума надбавок від менших розрахункових навантажень головних ділянок ліній, відповідно денних та вечірніх, кВт.

– навантаження зовнішнього (вуличного) освітлення, кВт.

, (2.14)

де L – загальна довжина вулиць у населеному пункті, м;

– загальна довжина периметрів дворів виробничих та комунальних приміщень, м;

N – кількість виробничих та комунальних приміщень, шт.;

– нормативне навантаження зовнішнього освітлення, відповідно на один погонний метр вулиці, на одне виробниче приміщення та на один погонний метр периметру двора виробничого приміщення, кВт.

Значення повних потужностей ТП визначають за виразом (2.12).

Приклад визначення потужності трансформаторної підстанції
10/0,4 кВ, яка має змішане навантаження.

Розрахунок навантаження на шинах 6…20 кВ трансформаторних підставнцій 35…110/6…20 кВ можна виконувати як із використанням коефіцієнту одночасності, так і з використанням таблиці надбавок.

ТП

50/30 40/20 30/60 Р_з.о. = 10 кВт.

0,8/0,83 0,8/0,83 0,8/0,83

кВт;

кВт.

кВА; кВА.

За розрахункову потужність трансформаторної підстанції приймається більша із двох (денна або вечірня) повна розрахункова потужність. Для даного прикладу кВА.

Номінальна потужність трансформатора вибирається за умовами його роботи в нормальному режимі за економічними інтервалами навантаження з урахуванням допустимих систематичних навантажень:

(2.15)

де S_р.ТП. – повна розрахункова потужність підстанції 10/0,4 кВ, кВА;

n – кількість трансформаторів на підстанції, шт.;

– мінімальна і максимальна межа економічного інтервалу навантаження трансформатора прийнятої номінальної потужності, кВА.

Економічні інтервали роботи трансформатора визначають за РУМ.

Для даного випадку S_н = 100 кВА .

Економічні інтервали навантаження трансформатора підстанції:

.

Річне споживання електроенергії на шинах трансформаторних пунктів напругою 10/0,38 кВ можна визначити за формулою:

, (2.16)

де P_мах– максимальне навантаження, кВт;

Т – число годин використання максимального навантаження.