Koeficijenti za proračun električnih opterećenja

Zadatak izračuna električnih mreža je točna procjena vrijednosti električna opterećenja i odabir najmanjeg od mogućih poprečnih presjeka žica, kabela i sabirnica gdje bi standardizirani uvjeti bili ispunjeni s obzirom na:

1. grijaće žice,

2. ekonomska gustoća struje,

3. električnu zaštitu pojedinih dionica mreže,

4. gubici napona u mreži,

5. mehanička čvrstoća mreže.

Proračunska opterećenja za izbor poprečnih presjeka žica su:

1. maksimalno pola sata I30-za izbor presjeka grijanja,

2. prosječno sklopno opterećenje Icm — za odabir poprečnih presjeka za ekonomsku gustoću struje,

3. vršna struja — za izbor osigurača i trenutnih postavki nadstrujnih prekidača i za izračun gubitka napona. Ovaj se izračun obično svodi na određivanje gubitka napona u opskrbnoj mreži pri pokretanju pojedinačnih kaveznih motora velike snage i u trolejbusima.

Pri izboru presjeka distribucijske mreže, bez obzira na stvarni faktor opterećenja električnog prijamnika, uvijek se mora voditi računa o mogućnosti njegovog korištenja punim kapacitetom, pa se stoga nazivna struja električnog prijamnika mora uzeti kao nazivna struja. Izuzetak je dopušten samo za žice do elektromotora odabrane ne za grijanje, već za moment preopterećenja.

Dakle, za distribucijsku mrežu ne dolazi do obračuna kao takvog.

Za određivanje procijenjene struje u opskrbnoj mreži potrebno je pronaći zajedničko maksimalno ili prosječno opterećenje određenog broja potrošača energije i, u pravilu, različitih načina rada. Kao rezultat toga, proces izračuna električne mreže je relativno složen i podijeljen je u tri glavne sekvencijalne operacije:

1. izrada proračunske sheme,

2. određivanje kombiniranog najvećeg opterećenja ili njegovih prosječnih vrijednosti u pojedinim dionicama mreže,

3. izbor odjeljaka.

Projektna shema, koja predstavlja razvoj koncepcije napajanja zacrtane pri distribuciji električne energije, mora sadržavati sve potrebne podatke o priključnim potrošačima, duljinama pojedinih dionica mreže te odabranoj vrsti i načinu polaganja. .

Najvažnija operacija - određivanje električnih opterećenja na pojedinim dijelovima mreže - u većini slučajeva temelji se na korištenju empirijskih formula. Koeficijenti uključeni u ove formule u najvećoj mjeri ovise o načinu rada potrošača električne energije, a pravilna procjena potonjeg je od velike važnosti, iako nije uvijek točna.

Istodobno, neispravnost u određivanju koeficijenata, a time i opterećenja, može dovesti ili do nedovoljne propusnosti mreže ili do neopravdanog poskupljenja cijele instalacije.

Prije nego što prijeđemo na metodologiju za određivanje električnih opterećenja za elektroenergetske mreže, treba napomenuti da koeficijenti uključeni u formule za izračun nisu stabilni. Zbog kontinuiranog tehnološkog napretka i razvoja automatizacije, ovi čimbenici moraju biti podložni periodičnom preispitivanju.

Budući da su same formule i koeficijenti uključeni u njih donekle približni, treba imati na umu da rezultat izračuna može biti samo određivanje redoslijeda iznosa kamata. Iz tog razloga, pretjerana skrupuloznost u aritmetičkim operacijama trebalo bi izbjegavati.

Vrijednosti i koeficijenti uključeni u formule za izračun za određivanje električnih opterećenja

Instalirani kapacitet Ru znači:

1. za elektromotore s neprekidnim radom - nazivna snaga u katalogu (putovnica) u kilovatima, razvijena osovinskim motorom:

2. za elektromotore s isprekidanim radom — nazivna snaga smanjena na kontinuirani rad, t.j. na PV = 100%:

gdje je PVN0M nazivni radni ciklus u postocima prema kataloškim podacima, Pnom je nazivna snaga pri PVN0M,

3. za transformatore električnih peći:

gdje je SH0M nazivna snaga transformatora prema kataloškim podacima, kVA, cosφnom je faktor snage karakterističan za rad električne peći pri nazivnoj snazi,

4. za transformatore strojeva i uređaja za zavarivanje - uvjetna snaga smanjena na trajni rad, t.j. na PV = 100%:

gdje je Snom nazivni ciklus rada transformatora u kilovolt-amperima,

Pod priključnim napajanjem Ppr elektromotora podrazumijeva se snaga koju motor troši iz mreže pri nazivnom opterećenju i naponu:

gdje je ηnom nazivna snaga motora u relativnim jedinicama.

Prosječno aktivno opterećenje za najprometniju smjenu Rav.cm i isto prosječno reaktivno opterećenje Qcp, cm su koeficijenti podijeljeni s količinom električne energije potrošene tijekom maksimalno opterećene smjene (WCM odnosno VCM) s trajanjem smjene u satima Tcm,

Prosječno godišnje aktivno opterećenje Rav.g i isto reaktivno opterećenje Qcp.g koeficijenti su dijeljenja godišnje potrošnje električne energije (Wg odnosno Vg) s godišnjim radnim vremenom u satima (Tg):

Pod maksimalnim opterećenjem Rmax podrazumijeva se najveće prosječno opterećenje za određeni vremenski interval.

U skladu s PUE, za proračun toplinskih mreža i transformatora, ovaj vremenski interval je postavljen na 0,5 h, odnosno maksimalno opterećenje se pretpostavlja pola sata.

Razlikovati maksimalno opterećenje za pola sata: aktivno P30, kW, reaktivno Q30, kvar, puno S30, kVA i struja I30, a.

Vršna struja Ipeak je trenutna najveća moguća struja za određeni potrošač električne energije ili za skupinu električnih potrošača.

Pod faktorom iskorištenja za promjenu KI shvatite omjer prosječnog aktivnog opterećenja za najveći opterećeni pomak prema instaliranoj snazi:

Prema tome, godišnji faktor iskorištenja je omjer prosječnog godišnjeg aktivnog opterećenja i instaliranog kapaciteta:

Maksimalni faktor Km shvaća se kao omjer aktivnog polusatnog maksimalnog opterećenja i prosječnog opterećenja za maksimalno opterećenu smjenu,

Inverz maksimalnog koeficijenta je koeficijent popunjenosti Kzap grafa

Faktor potražnje Ks je omjer aktivnog polusatnog maksimalnog opterećenja prema instaliranom kapacitetu:

Pod faktorom uključivanja Kv podrazumijeva se omjer radnog vremena prijemnika ponovljenog kratkoročnog i dugotrajnog načina rada smjene prema trajanju smjene:

Za električne prijamnike dizajnirane za kontinuirani rad tijekom sklopke, sklopni faktor je praktički jednak jedinici.

Faktor opterećenja za aktivnu snagu K3 je omjer opterećenja električnog prijemnika u određenom trenutku Pt prema instaliranoj snazi:

Za elektromotore, kod kojih se instalirana snaga podrazumijeva kao snaga osovine, bilo bi ispravnije pripisati Ki, Kv, K3 ne instaliranom, već izvoru napajanja priključenom na mrežu.

Međutim, radi pojednostavljenja izračuna, kao i zbog poteškoća u obračunu učinkovitosti uključene u opterećenje elektromotora, preporučuje se da se ti faktori odnose i na instaliranu snagu. Dakle, faktor potražnje jednak jedinici (Kc = 1) odgovara stvarnom opterećenju elektromotora u iznosu od η% punog.

Koeficijent kombinacije maksimalnog opterećenja KΣ je omjer zajedničkog polusatnog maksimalnog opterećenja više grupa električnih potrošača prema zbroju maksimalnih polusatnih opterećenja pojedinih grupa:

Uz aproksimaciju prihvatljivu za praktične svrhe, može se pretpostaviti da

a posljedično tome