Расчет нагрузки центра питания

Электрическая нагрузка центра питания определяется с учетом всех потребителей, подключенных к шинам низшего и среднего напряжения: коммунально-бытовых, сосредоточенных промышленных и пр. Так, исходные данные для расчета нагрузки от коммунально-бытовых потребителей приведены в разделе 3.4, а для расчета нагрузок промышленных потребителей – в прил. 4. Решение о месте подключения промышленных потребителей к ТП, к РП либо к ЦП принимается студентом самостоятельно, при этом учитывается их мощность [5].

Расчетная нагрузка на шинах 6–10 кВ центра питания определяется с учетом несовпадения графиков нагрузок отдельных потребителей. При этом сумма расчетных нагрузок умножается на коэффициент, учитывающий совмещение максимумов:

,

где Р_{рТП i} – значения расчетных мощностей ТП, определенные
в разделе 3.4; K_{м ТП}– коэффициент участия в максимуме нагрузок ТП, определяемый по данным прил. 10; n_{ТП ЦП}– число ТП, подключенных к центру питания (n_{ТП ЦП}= n_ТПмкрn_мкр); Р_{р.п.п i} – расчетная мощность промышленных и приравненных к ним потребителей; K_{м.п.п i}– коэффициент участия в максимуме промышленных потребителей; n_п.п – число промышленных потребителей.

Реактивная мощность на шинах ЦП может быть определена как

Q_{р ЦП}= Р_{р ЦП} tg j_ЦП;

полная мощность

,

где tg j_ЦП и cos j_ЦП – коэффициенты реактивной нагрузки и мощности на шинах ЦП. В период максимума нагрузок значения коэффициентов реактивной нагрузки и реактивной мощности могут быть приняты равными 0,43 и 0,92 соответственно.

В случае подключения к шинам ЦП промышленных потребителей расчетная нагрузка на шинах ЦП определяется с учетом несовпадения максимумов городских и промышленных потребителей путем умножения суммы расчетных нагрузок на коэффициенты совмещения максимумов нагрузок, принимаемых по данным
табл. 4.3 [16].

Таблица 4.3

Коэффициенты совмещения максимумов нагрузок
городских сетей и промышленных предприятий

Максимум нагрузки	Доля расчетной нагрузки промышленных предприятий в нагрузке городской сети, %
Утренний	0,75 0,6	0,8 0,7	0,85 0,75	0,88 0,80	0,90 0,85	0,92 0,87	0,95 0,90
Вечерний	0,85 0,90	0,65 0,85	0,55 0,80	0,45 0,76	0,40 0,75	0,30 0,70	0,30 0,70

В период утреннего максимума в числителе (см. табл. 4.3) приведены значения коэффициентов K_м.п.п для жилой застройки
с электроплитами, в знаменателе – с газовыми плитами и твердым топливом.

В период вечернего максимума меньшие значения коэффициентов K_мi следует принимать для предприятий с односменным режимом работы, большие – с двух- и трёхсменным. Для нескольких предприятий с неодинаковым режимом работы коэффициент совмещения определяется по методу интерполяции.

Если отношение расчетной нагрузки промышленных предприятий к нагрузке городской сети меньше 20%, то коэффициент
совмещения для утреннего и вечернего максимумов принимают равным 1. Если такое отношение более 100%, то коэффициент совмещения для утреннего максимума принимается равным 1,
а для вечернего – 0,25 (для односменных предприятий) либо 0,65 (для двух-, трехсменных предприятий).

С учетом однородности и высоких значений коэффициентов мощности нагрузок потребителей на напряжении 6–10 кВ полную мощность на шинах ЦП при наличии промышленных потребителей определяют также в общем виде как

,

где S_{р max ЦП} – полная расчетная мощность нагрузки наибольших потребителей, формирующих максимум нагрузки данного ЦП; S_{р i ЦП}– расчетные нагрузки других n_п потребителей или линий, отходящих от данного ЦП; K_{м i} – значения коэффициентов совмещения по данным прил. 9.

В проекте следует выбрать необходимые формулы и произвести расчет нагрузки на шинах ЦП.

4.2.5. Выбор числа и мощности
трансформаторов центра питания

Подстанции 110/10 кВ городских электрических сетей выполняются по упрощенной схеме. На подстанции устанавливаются два трансформатора, и предусматривается взаимное резервирование со стороны 10 кВ. Выбор мощности трансформаторов ЦП производится по суммарной расчетной нагрузке района, исходя из условий нормального и послеаварийного режима, т. е.

, (4.2)

где S_{тр ЦП} – установленная мощность трансформаторов ЦП; S_{р ЦП} – расчетная нагрузка города на шинах 10 кВ ЦП; S_c – дополнительная сосредоточенная (промышленная либо иная) нагрузка на шинах
10 кВ ЦП, определяемая с учетом несовпадения максимумов нагрузок; K_п– коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку трансформаторов (обычно K_п = 1,4).

В проекте необходимо описать формулы и произвести расчет числа и мощности трансформаторов ЦП. Результаты расчета следует представить в виде таблицы (табл. 4.4).

Форма табл. 4.4

Выбор числа и мощности трансформаторов ЦП

Тип и мощность трансформатора	Расчетная нагрузка	Коэффициент загрузки трансформаторов
нормального режима	аварийного режима	нормального режима	аварийного режима
1	2	3	4	5