Càlcul de càrregues elèctriques

Determinació de càrregues màximes pel mètode del factor de demanda

Aquest mètode és el més senzill i es redueix a calcular la càrrega activa màxima mitjançant la fórmula:

El mètode del coeficient de demanda es pot utilitzar per calcular les càrregues per a aquells grups separats de consumidors d'electricitat, tallers i empreses en general, per als quals hi ha dades sobre el valor d'aquest coeficient (vegeu Coeficients per al càlcul de càrregues elèctriques).

En calcular les càrregues per a grups individuals de receptors elèctrics, es recomana utilitzar aquest mètode per a aquells grups els receptors elèctrics dels quals treballen amb una càrrega constant i amb un factor de treball igual (o proper a) un, com ara els motors elèctrics de les bombes, aficionats i altres.

Segons el valor P30 obtingut per a cada grup de consumidors elèctrics, es determina la càrrega reactiva:

a més, tanφ està determinada per la característica cosφ d'un grup determinat de consumidors elèctrics.

Les càrregues actives i reactives es sumen per separat i es troba la càrrega total:

Les càrregues ΣP30 i ΣQ30 són la suma dels valors màxims per a grups individuals de consumidors elèctrics, mentre que de fet s'ha de determinar la quantitat màxima. Per tant, quan es determinen les càrregues d'una secció de xarxa amb un gran nombre de grups diferents de receptors elèctrics, s'ha d'introduir el coeficient de combinació dels màxims KΣ, és a dir.

El valor de KΣ està en el rang de 0,8 a 1, i el límit inferior es pren normalment quan es calculen les càrregues a tota la planta en conjunt.

Per receptors elèctrics separats d'alta potència, així com per als usuaris d'energia, rarament o fins i tot per primera vegada en la pràctica del disseny, els factors de demanda s'han d'identificar aclarint els factors de càrrega reals juntament amb els tecnòlegs.

Determinació de càrregues màximes pel mètode de la doble expressió

Aquest mètode va ser proposat per l'Ing. DS Livshits inicialment per determinar les càrregues de disseny dels motors elèctrics de l'accionament individual de les màquines per a treballar el metall, i després es va estendre a altres grups de receptors elèctrics.

Segons aquest mètode, la càrrega activa màxima de mitja hora per a un grup de consumidors elèctrics amb el mateix mode de funcionament ve determinada per l'expressió:

on Рn — capacitat instal·lada dels majors consumidors d'energia, b, c — coeficients que són constants per a un determinat grup de consumidors d'energia sota el mateix mode de funcionament.

Segons el sentit físic, el primer membre de la fórmula de càlcul determina la potència mitjana i el segon - la potència addicional que es pot produir en mitja hora com a resultat de la coincidència de la càrrega màxima dels consumidors elèctrics individuals del grup. . Per tant:

Es dedueix que per a valors petits de Pp en comparació amb Ru, que passa amb un gran nombre de receptors elèctrics de més o menys la mateixa potència, K30 ≈ CP, i el segon terme de la fórmula de càlcul es pot descuidar en aquests casos, suposant P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Al contrari, amb un nombre reduït de receptors elèctrics, sobretot si difereixen fortament en potència, la influència del segon terme en la fórmula esdevé molt significativa.

Els càlculs amb aquest mètode són més complicats que amb el mètode del factor de demanda. Per tant, l'ús del mètode de doble expressió només es justifica per a grups de consumidors d'energia que operen amb una càrrega variable i amb coeficients de commutació baixos, per als quals els coeficients de demanda o estan absents o poden conduir a resultats erronis. En particular, per exemple, es pot recomanar l'ús d'aquest mètode per a motors elèctrics de màquines de metall i per a forns de resistència elèctrica de poca potència amb càrrega periòdica de productes.

El mètode per determinar la càrrega completa S30 mitjançant aquest mètode és similar al descrit per al mètode del factor de demanda.

Determinació de les càrregues màximes pel mètode del nombre efectiu de consumidors d'energia.

El nombre efectiu de receptors elèctrics s'entén com el nombre de receptors, iguals en potència i homogeni en el mode de funcionament, que determina el mateix valor del màxim calculat que un grup de receptors amb diferent potència i mode de funcionament.

El nombre efectiu de consumidors d'energia ve determinat per l'expressió:

El sol més gran i el factor d'utilització corresponent a aquest grup de receptors elèctrics, segons les taules de referència, es determina el factor màxim de KM i després el màxim de mitja hora de càrrega activa.

Per calcular la càrrega de cada grup de receptors elèctrics amb el mateix mode de funcionament, la determinació de PE només té sentit si els receptors elèctrics inclosos en el grup difereixen significativament en potència.

Amb la mateixa potència p receptors elèctrics inclosos al grup

és a dir el nombre efectiu de motors elèctrics és igual al nombre real. Per tant, amb les mateixes capacitats o lleugerament diferents dels consumidors d'energia del grup, es recomana determinar el CM segons el nombre real de consumidors d'energia.

Quan es calcula la càrrega per a diversos grups de receptors elèctrics, cal determinar el valor mitjà del factor d'utilització mitjançant la fórmula:

El mètode del nombre efectiu de receptors elèctrics s'aplica a qualsevol grup de receptors elèctrics, inclosos els receptors elèctrics operats de manera intermitent. En aquest últim cas, la potència instal·lada Ru es redueix al cicle de treball = 100%, és a dir. al funcionament continu.

El mètode del nombre efectiu d'usuaris és millor que els altres mètodes perquè el factor màxim, que és una funció del nombre d'usuaris, està implicat en la determinació de la càrrega.És a dir, aquest mètode calcula el màxim de la suma de les càrregues dels grups individuals, i no la suma dels màxims, com és el cas, per exemple, del mètode del coeficient de cerca.

Per calcular la component reactiva de la càrrega Q30 a partir del valor trobat de P30, cal determinar tanφ. Per a això, cal calcular la càrrega mitjana per a cada grup de consumidors elèctrics i determinar tanφ a partir de la relació:

Tornant a la definició de PE, cal assenyalar que amb un gran nombre de grups i diferents capacitats de receptors elèctrics individuals als grups, trobar ΣPy2 resulta pràcticament inacceptable. Per tant, s'utilitza un mètode simplificat per determinar pe en funció del valor relatiu del nombre afectiu de receptors elèctrics pe = ne / n.

Aquest nombre es troba a les taules de referència, en funció de les proporcions:

on n1 és el nombre de receptors elèctrics, cadascun dels quals té una capacitat d'almenys la meitat de la potència del receptor elèctric més potent, ΣPupg1 és la suma de les potències instal·lades d'aquests receptors elèctrics, n - el nombre de tots els consumidors elèctrics , ΣPу — la suma de les potències instal·lades de tots els consumidors elèctrics.

Determinació de càrregues màximes en funció de normes específiques de consum elèctric per unitat de producció

Tenir informació sobre la productivitat prevista de l'empresa, taller o grup tecnològic de receptors i per consum específic d'energia activa per unitat de producció, podeu calcular la càrrega activa màxima de mitja hora utilitzant l'expressió,

on Wyd és el consum específic d'energia per tona de producte, ME la producció anual, Tm.a — el nombre anual d'hores d'ús de la càrrega activa màxima.

En aquest cas, la càrrega completa es determina en funció del factor de potència anual mitjà ponderat:

Aquest mètode de càlcul es pot utilitzar per determinar aproximadament les càrregues per a empreses en conjunt o per a tallers individuals que produeixen productes acabats. Per calcular les càrregues en seccions individuals de xarxes elèctriques, l'ús d'aquest mètode, per regla general, resulta impossible.

Casos específics de determinació de les càrregues màximes amb el nombre de consumidors d'energia fins a cinc

El recompte de les càrregues de grups amb un nombre reduït de consumidors d'energia es pot fer de les següents maneres simplificades.

1. Si hi ha dos o tres receptors elèctrics al grup, es pot prendre com a càrrega màxima calculada la suma de la potència nominal dels receptors elèctrics:

i per tant

Per als receptors elèctrics, que són homogenis en tipus, potència i mode de funcionament, es permet la suma aritmètica de les potències totals. Llavors,

2. Si al grup hi ha quatre o cinc receptors elèctrics del mateix tipus, potència i mode de funcionament, la càrrega màxima es pot calcular a partir del factor de càrrega mitjà, i en aquest cas es pot suposar la suma aritmètica de les potències totals. ser:

3. Amb el mateix nombre de diferents tipus de receptors elèctrics, la càrrega màxima calculada s'ha de prendre com la suma dels productes de la potència nominal dels receptors elèctrics i els factors de càrrega característics d'aquests receptors elèctrics:

i per tant:

Determinació de càrregues màximes en presència d'un grup, juntament amb consumidors d'electricitat trifàsics, també monofàsics.

Si la potència total instal·lada dels receptors elèctrics monofàsics estacionaris i mòbils no supera el 15% de la potència total dels receptors elèctrics trifàsics, llavors tota la càrrega es pot considerar trifàsica, independentment del grau d'uniformitat de la distribució. de càrregues monofàsiques per fases.

En cas contrari, és a dir, si la potència total instal·lada dels consumidors d'energia monofàsica supera el 15% de la potència total dels receptors de potència trifàsica, la distribució de les càrregues monofàsiques per fases s'ha de dur a terme de manera que la major s'aconsegueix un grau d'uniformitat.

Quan això té èxit, el recompte de càrrega es pot fer de la manera habitual, però si no, s'ha de fer el recompte per a la fase més carregada. En aquest cas, són possibles dos casos:

1. Tots els consumidors elèctrics monofàsics estan connectats a la tensió de fase,

2. entre els receptors elèctrics monofàsics també hi ha els que estan connectats a tensió de xarxa.

En el primer cas, per a la potència instal·lada, s'ha de prendre un terç de la seva potència real per a grups de receptors elèctrics trifàsics (si n'hi ha), per a grups de receptors elèctrics monofàsics: la potència connectada a la fase més carregada.

Segons les potències de fase obtingudes d'aquesta manera, es calcula en cadascuna de les vies la càrrega màxima de la fase més carregada i després, multiplicant-la per 3, es determina la càrrega de la línia trifàsica.

En el segon cas, la fase més carregada només es pot determinar calculant les potències mitjanes per a les quals cal portar a les fases corresponents les càrregues monofàsiques connectades a la tensió de la xarxa.

Reduïda a la fase a, la potència activa dels receptors monofàsics connectats, per exemple, entre les fases ab i ac, ve determinada per l'expressió:

En conseqüència, la potència reactiva d'aquests receptors

aquí Рab, Ras són les potències connectades a la tensió de línia, respectivament entre les fases ab i ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a, són els coeficients de portar les càrregues, connectades a la tensió de línia, a la fase A.

En reordenar circularment els índexs, es poden obtenir expressions per donar la potència a cada fase.