Определение расчётных и пиковых нагрузок

Общие положения

В системе электроснабжения промышленного предприятия существует несколько характерных мест определения расчётных нагрузок. В качестве примера рассмотрим схему электроснабжения (см. рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схема характерных мест определения расчётных нагрузок в системе электроснабжения промышленного предприятия.

1. Определение расчётной нагрузки, создаваемой одним приёмником напряжением до 1000 В (нагрузка 1), необходимо для выбора сечения провода или кабеля, отходящего к данному приёмнику, и аппарата, при помощи которого производится присоединение приёмника к силовому распределительному шкафу или распределительной линии.

2. Определение расчётной нагрузки, создаваемой группой приёмников напряжением до 1000 В (нагрузка 2), необходимо для выбора сечения радиальной линии или распределительной магистрали, питающей данную группу приёмников, и аппарата, подключающего данную группу приёмников к силовому распределительному шкафу или питающей магистрали в схеме блока трансформатор-магистраль.

3. Определение расчётной нагрузки, создаваемой на шинах низшего напряжения 0,4/0,23 кВ цеховой трансформаторной подстанции (ТП) отдельными крупными приёмниками или силовыми распределительными шкафами, питающими отдельные приёмники или группы приёмников (нагрузка 3), необходимо для выбора сечения линий, отходящих от шин 0,4/0,23 кВ цеховой ТП и питающих указанные приёмники, и аппаратов присоединения отходящих линий к шинам низшего напряжения цеховой ТП.

4. Определение общей расчётной нагрузки на шинах низшего напряжения ТП или главной магистрали системы питания блока трансформатор-магистраль (БТМ) (нагрузка 4) необходимо для выбора числа и мощности цеховых трансформаторов, сечения и материала шин цеховой ТП или главной магистрали и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения цеховых трансформаторов.

5. Определение расчётной нагрузки, создаваемой на шине 6 кВ распределительных пунктов (РП) отдельными приёмниками или отдельными цеховыми трансформаторами с учётом потерь в трансформаторах (нагрузка 5), необходимо для выбора сечения проводов линии, отходящих от шин РП и питающих цеховые трансформаторы и приёмники высокого напряжения, и отключающих аппаратов, устанавливаемых на этих линиях.

6. Определение общей расчётной нагрузки на шинах каждой секции РП (нагрузка 6) необходимо для выбора сечения и материала шин 20 кВ РП, сечения линий, питающих каждую секцию шин РП, и отключающей аппаратуры со стороны шин главной понизительной подстанции (ГПП). Если от шин 20 кВ ГПП непосредственно питаются цеховые трансформаторы или приёмники, нагрузка 6 означает то же самое, что и нагрузка 5, только относительно шин 20 кВ ГПП.

7. Определение общей расчётной нагрузки на шинах 20 кВ каждой секции ГПП (нагрузка 7) необходимо для выбора числа и мощности понизительных трансформаторов, устанавливаемых на ГПП, выбора сечения и материала шин ГПП и отключающих аппаратов, устанавливаемых на стороне низшего напряжения 20 кВ трансформаторов ГПП.

8. Определение расчётной нагрузки на стороне высшего напряжения 220 кВ трансформатора ГПП с учётом потерь в трансформаторе необходимо для выбора сечений линий, питающих трансформаторы ГПП, и аппаратов присоединения трансформаторов и питающих их линий.

В зависимости от места определения расчётных нагрузок и стадии проектирования ниже будут рассмотрены методы, позволяющие произвести расчёт нагрузок.

При определении расчётных нагрузок необходимо учитывать:

1) Неравномерность графиков электрических нагрузок во времени, которые по мере совершенствования технологических процессов производства выравниваются (коэффициент заполнения графика нагрузок повышается);

2) Совершенствование производства (автоматизация и механизация производственных процессов) увеличивает расход электроэнергии, что в свою очередь приводит к росту электрических нагрузок;

3) При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать рост развития производства, а следовательно и рост электрических нагрузок.

К основным методам определения расчётных (ожидаемых) электрических нагрузок относятся, методы определяющие расчётную нагрузку по:

1) установленной мощности и коэффициенту спроса;

2) средней мощности и отклонению расчётной нагрузки от средней (статистический метод);

3) средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;

4) средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок);

К вспомогательным относятся методы определения расчётных нагрузок по:

1) удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объёме выпуска продукции за определённый период;

2) удельной нагрузке на единицу производственной площади.

Рассмотрим подробнее методы определения расчётных нагрузок.