Determinación de cargas de diseño para empresas industriales y áreas rurales.
La cantidad de energía, la ubicación y el tipo de receptores eléctricos determinan la estructura del circuito y los parámetros de los elementos de energía de las empresas industriales y agrícolas.
En el diseño se suelen definir tres tipos de cargas:
1. Promedio aritmético para el turno de mayor actividad PSrmax y promedio anual PSr La cantidad de PSrmax necesaria para determinar la carga activa calculada Pp y la cantidad de PSr. Para determinar las pérdidas anuales de electricidad.
2. Los valores estimados de Pp activo y Pp reactivo son necesarios para el cálculo de redes de acuerdo con las condiciones de calentamiento permisible, la elección de potencia de transformadores y convertidores, así como para determinar las pérdidas máximas de potencia, desviaciones y pérdidas de voltaje;
3.máximo a corto plazo (corriente de arranque) Este valor es necesario para verificar las fluctuaciones de voltaje, determinar la corriente de arranque de la protección del relé de corriente, seleccionar fusibles y verificar las redes eléctricas de acuerdo con las condiciones de arranque automático de los motores.
Cargas medias.
Para determinar la potencia promedio para el turno de mayor actividad PSrmax, los receptores eléctricos (ED) del nodo del sistema de potencia en cuestión se dividen en m grupos de acuerdo con los valores característicos de los coeficientes de utilización kisp y power cosφn.
Luego para cada grupo
donde PNe.m- potencia nominal de los accionamientos eléctricos de trabajo del grupo m, reducida por EP de modo intermitente a modo a largo plazo:
Aquí Py — capacidad instalada; PV — duración de la inclusión del pasaporte, aprox. mi.
Entonces la potencia de desplazamiento promedio para el nodo es igual a:
dónde
— potencia reactiva total de los dispositivos de compensación (Bdv — potencia reactiva de los motores síncronos; Vb — capacidad de los bancos de capacitores).
La carga resistiva promedio de los transformadores reductores (20-6 / 0.4 kV) se determina de la misma manera, pero con la adición cargas de iluminación:
donde kc.o — coeficiente de demanda; Pe.o — la potencia total instalada de la carga de iluminación.
Cargas estimadas de empresas industriales.
Existen varios métodos para determinar la carga de diseño:
• consumo específico de energía;
• cronograma de trabajo tecnológico de los consumidores de energía;
• estadística
• gráficos apilados.
Veamos las principales disposiciones de los métodos anteriores.
1. Método específico de consumo de electricidad.Cuando se utiliza este método, se toma como calculada la carga de fase del turno de trabajo más activo. PSrmáx
donde Makm. — el volumen de producción por turno;
Consumo específico de energía en la UE por unidad de producción;
Tcm es la duración del turno más ocupado.
2. Método de programación tecnológica. Para grupos de consumidores eléctricos con producción de flujo automatizado o estrictamente rítmico, la carga calculada está determinada por el programa de carga general, que se construye sobre la base del programa tecnológico de trabajo de los consumidores eléctricos individuales y sus respectivas capacidades.
3. Método estadístico. Suponiendo que se puede aplicar la ley de distribución normal al calcular las cargas, la carga calculada viene dada por la Ec.
donde Pcf — valor promedio (esperanza matemática) de la carga para el intervalo de tiempo considerado;
β — la multiplicidad aceptada de la medida de dispersión (coeficiente de seguridad del cálculo);
σtEs la desviación estándar de la carga promediada en el intervalo T = 0.5 h Si asumimos que la carga esperada con una probabilidad de 0.005 puede exceder el valor Pp, entonces de acuerdo con la curva integral de la distribución normal β= 2.5; si la probabilidad es 0,025, entonces β=2,0.
4. Método de gráficos apilados. Este método es el principal para determinar las cargas de diseño de empresas industriales. Aquí
donde km — coeficiente de carga máxima;
ki- el coeficiente de uso de un grupo dado de n receptores eléctricos;
Pnom es la potencia nominal de todos los receptores eléctricos considerados n.
El significado km según el factor de utilización y el número efectivo de consumidores de energía (no) se puede encontrar en las curvas km = f (ki, no) o según la tabla.
Cargas rurales estimadas.
Para determinar las cargas en diferentes puntos del sistema de suministro de electricidad agrícola, se calculan las cargas en las entradas de los consumidores individuales. Se puede suponer que las cargas en las entradas de los consumidores con iluminación solamente y no más de tres receptores eléctricos de alimentación son aproximadamente iguales a la suma aritmética de las capacidades instaladas de los receptores eléctricos y la iluminación. Las cargas de grupos de habitaciones con potencia comparable se determinan teniendo en cuenta los coeficientes de simultaneidad co... Las cargas en las entradas de locales residenciales en áreas rurales están de acuerdo con el nomograma (Fig. 1).
Arroz. 1. Dependencia de la carga de diseño específica (kW/casa) a la entrada de una casa de campo y el consumo anual de electricidad (kWh/casa) para el período de pronóstico (años) sobre el consumo anual (kWh/casa)
Al diseñar redes externas de 0,38 kV, las cargas calculadas en la entrada de edificios residenciales rurales con estufas eléctricas se suponen iguales a 6 kW, y con estufas y calderas eléctricas, 7,5 kW. Las cargas de aire acondicionado doméstico se tienen en cuenta aumentando las cargas calculadas en las entradas de las casas residenciales en 1 kW.
Para asentamientos recién electrificados, así como en ausencia de información sobre el consumo de energía eléctrica en las casas electrificadas, la carga en las entradas a las casas se calcula:
a) en asentamientos con edificios en su mayoría antiguos (más del 60% de las casas construidas hace más de 20 años) con gasificación — 1,5 kW, sin gasificación — 1,8 kW,
b) con edificios en su mayoría nuevos con gasificación — 1,8 kW, sin gasificación — 2,2 kW.
c) para apartamentos confortables de nueva construcción en ciudades, asentamientos de tipo urbano, asentamientos con ganado de gran tamaño y otros complejos con gasificación — 4 kW, sin gasificación — 5 kW.
De acuerdo con las pautas para el cálculo de cargas eléctricas en redes con un voltaje de 0,38-110 kV para fines agrícolas, se recomienda que las cargas activas (reactivas) calculadas se determinen mediante un método estadístico, es decir, a partir de la potencia promedio y la desviación. de la carga calculada a partir de la media:
donde PSri, ВСri - el valor promedio de la carga diaria o nocturna en la entrada del i-ésimo usuario, en la i-ésima parte de la línea, en los autobuses de la i-ésima subestación.
Para determinar las cargas calculadas en redes de 0,38 kV o subestaciones de 35-10/0,38 kV, se utilizan datos estadísticos sobre las cargas (,,,) de todos los consumidores considerados para los máximos diurnos y nocturnos. La suma se realiza por separado para las cargas vespertinas y diurnas y se selecciona la carga de diseño total más grande
Al determinar las cargas de las redes de 10-110 kV, la suma de las cargas de las subestaciones transformadoras (TS) se realiza cada hora de acuerdo con los horarios típicos diarios de potencia activa y reactiva, teniendo en cuenta la estacionalidad (no se toman en cuenta los máximos diurnos y vespertinos). cuenta por separado).
A falta de datos estadísticos fiables sobre las cargas, se recomienda utilizar un método de cálculo basado en la aplicación del factor de simultaneidad (la relación entre la carga máxima combinada y la suma de los máximos) de las cargas de los usuarios individuales o de sus grupos. en la forma
donde Рр.д, Рр.в — respectivamente, las cargas diurnas y nocturnas calculadas en la sección lineal o barras de la subestación transformadora; ko — coeficiente de simultaneidad; Rd.i, Pv.i: cargas diurnas y nocturnas a la entrada del usuario i-ésimo o del elemento de red i-ésimo.
Se permite determinar las cargas de diseño en un modo: durante el día cuando se suma a los usuarios industriales o por la noche cuando se suma a los usuarios domésticos.
Estas últimas expresiones solo se recomiendan para usuarios homogéneos. En el caso de una carga mixta, las cargas en los tramos de la red con edificios residenciales, empresas industriales, públicas y municipales se determinan por separado, utilizando los coeficientes de simultaneidad correspondientes.
Los valores del factor de potencia en las secciones de las redes de 10-110 kV se determinan en función de la relación entre las cargas de diseño de los usuarios industriales y la carga de diseño total PΣ... Es decir, PΣ se calcula como la suma de las cargas de los usuarios industriales. y usuarios municipales, determinado por las cargas de barras calculadas de las subestaciones transformadoras.