Hệ số tính toán phụ tải điện

Nhiệm vụ tính toán mạng điện là ước lượng đúng các giá trị phụ tải điện và việc lựa chọn, tương ứng, mặt cắt ngang nhỏ nhất có thể của dây, cáp và thanh cái đáp ứng các điều kiện tiêu chuẩn đối với:

1. dây nóng,

2. mật độ kinh tế hiện tại,

3. bảo vệ điện của các phần riêng lẻ của mạng,

4. tổn thất điện áp trong mạng,

5. độ bền cơ học của mạng.

Tải trọng thiết kế để chọn tiết diện dây là:

1. I30 tối đa nửa giờ - để lựa chọn các mặt cắt sưởi ấm,

2. tải chuyển mạch trung bình Icm — để chọn mặt cắt ngang cho mật độ dòng điện kinh tế,

3. dòng điện cực đại — để lựa chọn cầu chì và cài đặt dòng điện của bộ ngắt mạch quá dòng và để tính toán tổn thất điện áp. Tính toán này thường tập trung vào việc xác định tổn thất điện áp trong mạng cung cấp khi khởi động các động cơ lồng sóc công suất cao riêng lẻ và trong xe đẩy.

Khi chọn mặt cắt ngang của mạng phân phối, bất kể hệ số tải thực của máy thu điện là bao nhiêu, khả năng sử dụng hết công suất của nó phải luôn được tính đến và do đó, dòng điện định mức của máy thu điện phải được coi là dòng điện định mức. Một ngoại lệ chỉ được phép đối với các dây nối với động cơ điện được chọn không phải để sưởi ấm mà là mô-men xoắn quá tải.

Do đó, đối với mạng lưới phân phối, việc giải quyết như vậy không diễn ra.

Để xác định dòng điện ước tính trong mạng cung cấp, cần tìm tải tối đa hoặc trung bình kết hợp của một số người tiêu dùng năng lượng và theo quy luật, các chế độ hoạt động khác nhau. Do đó, quá trình tính toán mạng điện tương đối phức tạp và được chia thành ba hoạt động tuần tự chính:

1. lập sơ đồ tính toán,

2. xác định tải tối đa kết hợp hoặc giá trị trung bình của nó trong các phần riêng lẻ của mạng,

3. lựa chọn các phần.

Sơ đồ thiết kế, là sự phát triển của khái niệm cung cấp điện được vạch ra khi xem xét phân phối năng lượng điện, phải chứa tất cả các dữ liệu cần thiết liên quan đến tải được kết nối, độ dài của các phần riêng lẻ của mạng cũng như loại và phương pháp lắp đặt đã chọn. .

Hoạt động quan trọng nhất - xác định tải điện trên các phần riêng lẻ của mạng - trong hầu hết các trường hợp, dựa trên việc sử dụng các công thức thực nghiệm. Các hệ số có trong các công thức này phần lớn phụ thuộc vào phương thức hoạt động của người tiêu dùng năng lượng điện và việc đánh giá chính xác phương thức sau có tầm quan trọng rất lớn, mặc dù nó không phải lúc nào cũng chính xác.

Đồng thời, sự không chính xác trong việc xác định các hệ số và theo đó, tải có thể dẫn đến băng thông mạng không đủ hoặc tăng giá của toàn bộ cài đặt một cách phi lý.

Trước khi chuyển sang phương pháp xác định phụ tải điện cho mạng điện, cần lưu ý rằng các hệ số trong công thức tính toán không ổn định. Do tiến bộ công nghệ liên tục và sự phát triển của tự động hóa, các yếu tố này phải được xem xét định kỳ.

Vì bản thân các công thức và các hệ số có trong chúng là gần đúng ở một mức độ nhất định, nên cần lưu ý rằng kết quả của các phép tính chỉ có thể là việc xác định thứ tự của số tiền lãi. nên tránh.

Các giá trị và hệ số có trong công thức tính xác định phụ tải điện

Công suất cài đặt Ru có nghĩa là:

1. đối với động cơ điện hoạt động liên tục — công suất danh định trong danh mục (hộ chiếu) tính bằng kilowatt, do động cơ trục phát triển:

2. đối với động cơ điện hoạt động không liên tục — công suất danh định giảm xuống mức hoạt động liên tục, tức là. đến PV = 100%:

trong đó PVN0M là chu kỳ làm việc định mức theo phần trăm theo dữ liệu danh mục, Pnom là công suất định mức tại PVN0M,

3. đối với máy biến áp lò điện:

trong đó СХ0М là công suất định mức của máy biến áp theo dữ liệu danh mục, kVA, cosφnom là hệ số công suất đặc trưng cho hoạt động của lò điện ở công suất định mức,

4. đối với máy biến áp của máy và thiết bị hàn — công suất có điều kiện giảm xuống mức hoạt động liên tục, tức là. đến PV = 100%:

trong đó Snom là định mức chu kỳ làm việc của máy biến áp tính bằng kilovolt-ampe,

Trong nguồn điện được kết nối, Ppr của động cơ điện được hiểu là công suất tiêu thụ của động cơ từ mạng ở tải và điện áp danh định:

trong đó ηnom là công suất định mức của động cơ tính theo đơn vị tương đối.

Hoạt tải trung bình cho ca bận rộn nhất Rav.cm và cùng tải phản kháng trung bình Qcp, cm là các hệ số chia cho lượng điện năng tiêu thụ trong ca có tải tối đa (tương ứng là WCM và VCM) cho thời gian của ca tính bằng giờ Tcm,

Phụ tải hoạt động trung bình hàng năm Rav.g và cùng một phụ tải phản kháng Qcp.g là các hệ số lấy từ việc chia mức tiêu thụ điện hàng năm (tương ứng là Wg và Vg) cho thời gian làm việc hàng năm tính bằng giờ (Tg):

Dưới tải trọng cực đại Rmax được hiểu là tải trọng trung bình lớn nhất trong một khoảng thời gian nhất định.

Phù hợp với PUE, để tính toán mạng sưởi ấm và máy biến áp, khoảng thời gian này được đặt bằng 0,5 h, nghĩa là tải tối đa được giả định trong nửa giờ.

Phân biệt tải tối đa trong nửa giờ: P30 hoạt động, kW, Q30 phản kháng, kvar, S30 đầy đủ, kVA và I30 hiện tại, a.

Dòng điện cực đại Ipeak là dòng điện cực đại tức thời có thể có đối với một người tiêu dùng năng lượng điện nhất định hoặc đối với một nhóm người tiêu dùng điện.

Theo hệ số sử dụng để thay đổi KI, hãy hiểu tỷ lệ giữa tải hoạt động trung bình để dịch chuyển tải tối đa so với công suất cài đặt:

Theo đó, hệ số sử dụng hàng năm là tỷ lệ giữa phụ tải hoạt động trung bình hàng năm trên công suất lắp đặt:

Hệ số cực đại Km được hiểu là tỷ lệ giữa phụ tải tối đa đang hoạt động trong nửa giờ so với phụ tải trung bình cho ca có tải tối đa,

Nghịch đảo của hệ số cực đại là hệ số lấp đầy của đồ thị Kzap

Hệ số nhu cầu Ks là tỷ lệ giữa tải tối đa trong nửa giờ hoạt động với công suất cài đặt:

Theo hệ số bao gồm Kv được hiểu là tỷ lệ giữa thời gian làm việc của máy thu chế độ hoạt động ngắn hạn và dài hạn lặp lại của một ca làm việc với thời lượng của ca làm việc:

Đối với máy thu điện được thiết kế để hoạt động liên tục trong quá trình chuyển mạch, hệ số chuyển mạch thực tế bằng đơn vị.

Hệ số tải cho công suất tác dụng K3 là tỷ lệ tải của máy thu điện tại một thời điểm nhất định Pt với công suất lắp đặt:

Đối với động cơ điện, trong đó công suất lắp đặt được hiểu là công suất trục, sẽ đúng hơn nếu gán Ki, Kv, K3 không phải cho công suất lắp đặt mà là cho nguồn điện được kết nối với mạng.

Tuy nhiên, để đơn giản hóa việc tính toán, cũng như do những khó khăn trong việc tính toán hiệu suất liên quan đến tải của động cơ điện, các yếu tố này cũng đề cập đến công suất lắp đặt. Do đó, hệ số nhu cầu bằng 1 (Kc = 1) tương ứng với tải thực tế của động cơ điện với lượng η% toàn tải.

Hệ số kết hợp tải tối đa KΣ là tỷ lệ giữa tải tối đa nửa giờ kết hợp của một số nhóm người tiêu dùng điện với tổng tải tối đa nửa giờ của các nhóm riêng lẻ:

Với một xấp xỉ được chấp nhận cho các mục đích thực tế, có thể giả định rằng

và do đó