Средние нагрузки

Как упоминалось в ранее вышедшей статье, что основой для подсчета электрических нагрузок являются средние значения активных Р_см и реактивных Q_см мощностей. Их определяют по показателям полученным входе исследований и проверяют по удельным расходам электрической энергии.

Средняя активная мощность силовых потребителей

Активная средняя мощность Р_см для групп электроприемников одинакового режиме работы за наиболее загруженную схему может быть определена по формуле:

Где: k_и – коэффициент использования электроприемника, Р_ном – мощность номинальная электроприемника.

Отношением средней активной мощности потребителя электрической энергии (k_и) или групп таких потребителей (К_и) к номинальным их значениям  называют коэффициентом использования. Считается он по формуле:

n – количество потребителей в группе.

Коэффициент k_и относят к тому промежутку времени, для которого производится расчет средних мощностей (смена, цикл, год).

Для групп потребителей имеющих разные режимы работы определяют средневзвешенный коэффициент использования. Расчет его с достаточной точностью можно произвести по формуле:

Где: n – количество подгрупп потребителей имеющих разные режимы работы, входящих в данную группу;

Р_см – мощность средняя подгруппы за самую загруженную смену;

 — групповая активная номинальная мощность;

Для двигателей длительного режима работы номинальная мощность равна паспортной Р_ном = Р_{паспортн}, для электропечных трансформаторов Р_ном = S_номcosφ_ном (S_ном – полная мощность устройства, cosφ_ном – коэффициент мощности сварочного трансформатора), для сварочных трансформаторов   (ПВ – продолжительность включения устройства, выраженная в относительных единицах).

Также среднюю мощность можно определить исходя из годового расхода электроэнергии:

где Р_СГ нагрузка средне годовая, которую можно определить из годового расхода электроэнергии W_г:

ω_уд – электрическая энергия, расходуемая на единицу выпускаемой продукции;

М – выпуск продукции за год;

Т_Г – фактическое годовое число работы цеха или предприятия;

α – коэффициент годовой сменности энергоиспользования, определяемый по технологическим данным.

Данный коэффициент α учитывает разные загрузки отдельных смен, колебания нагрузки вызванные сменой сезонов (зима — лето), выполнение работ в праздничные и выходные дни, а также неритмичность производства. α можно охарактеризовать как отношение годовой потребленной энергии (цехом, предприятием, группой электроприемников) к годовой потребленной электроэнергии за наиболее загруженную смену:

Ниже показаны приближенные значения коэффициентов годовых сменности по энергоиспользованию для различных предприятий с трех сменным графиком работы:

Число часов работы силовых потребителей электрической энергии зависит от технологнического процесса работы, а также от характера производства и может быть вычислено по формуле:

Где: m – нерабочие дни в году, n – число смен, t – время продолжительности смены, t_пр – число часов, годовое, которое учитывает сокращение длительности рабочих дней в предпраздничные и выходные дни, k_р – коэффициент, который учитывает время ремонта и прочие простои оборудования (как правило , k_р равен 0,96 ÷ 0,98).

Годовое число часов работы предприятия можно определить из таблицы ниже (за исключением цехов с непрерывным циклом работы):

Соответственно для предприятий с непрерывным циклом работы (электролиз и так далее) годовое число работы растет.

Средняя активная мощность осветительных устройств

Число часов работы осветительной нагрузки за год (время горения ламп) можно определить по формулам:

Рабочее освещение:

освещение аварийное:

освещение наружное:

Где: Т₁, Т₁^/,Т₁^// — длительность работы освещения в самую длинную зимнюю ночь (23 декабря), Т₂, Т₂^/,Т₂^// — длительность работы в самую короткую летнюю ночь (23 июня), Т_П – дополнительное время подключения освещения в хмарные дни.

При практических расчетах также можно воспользоваться данными по освещению, приведенными в таблице ниже:

Нагрузка на вводе в здание, а также нагрузка линии питающей освещение определяется путем умножения мощности освещения Р_О на коэффициент спроса Кс. Если коэффициент спроса не может быть определен путем исследований его возможно принять:

1 – для линий, которые питают отдельные групповые щитки, а также для небольших производственных зданий;

0,95 – здания, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – здания, которые состоят из многих производственных помещений;

0,8 –  инженерно – лабораторные и административно – бытовые корпуса и прочие;

0,6 – каскадные здания, которые состоят из многих отдельных помещений;

Средняя реактивная мощность силовых потребителей

Среднюю реактивную мощность можно определить по формуле:

Где:  ,Vг – расход годовой реактивной энергии.

Когда суммируются нагрузки разных электроприемников, работающих в одной группе, реактивные нагрузки приемников, которые работают в режиме компенсации реактивной энергии (синхронные двигатели, конденсаторные установки) считаются со знаком минус.

Средне годовые и среднемесячные токи

Средние расчетные токи за год Iсг или за смену Iсм определяют по средним мощностям, как указанно в формулах ниже: