Coeficientes para el cálculo de cargas eléctricas

La tarea de calcular redes eléctricas es estimar los valores correctamente cargas electricas y la selección, respectivamente, de la menor de las secciones transversales posibles de hilos, cables y barras donde se cumplirían las condiciones normalizadas con respecto a:

1. cables de calefacción,

2. densidad de corriente económica,

3. protección eléctrica de secciones individuales de la red,

4. pérdidas de tensión en la red,

5. la resistencia mecánica de la red.

Las cargas de diseño para la selección de secciones transversales de cables son:

1. Máximo de media hora I30-para la selección de secciones transversales de calefacción,

2. la carga de conmutación promedio Icm — para elegir las secciones transversales para la densidad de corriente económica,

3. Corriente máxima: para la selección de fusibles y ajustes de corriente de los interruptores automáticos de sobrecorriente y para el cálculo de la pérdida de tensión. Este cálculo generalmente se reduce a determinar la pérdida de voltaje en la red de suministro al arrancar motores de jaula de ardilla de alta potencia individuales y en trolebuses.

A la hora de elegir las secciones de la red de distribución, independientemente del factor de carga real del receptor eléctrico, siempre se debe tener en cuenta la posibilidad de utilizarlo a pleno rendimiento, por lo que debe tomarse como corriente nominal el receptor eléctrico. la corriente nominal. Se permite una excepción solo para cables a motores eléctricos seleccionados no para calefacción, sino para par de sobrecarga.

Así, para la red de distribución no se produce la liquidación como tal.

Para determinar la corriente estimada en la red de suministro, es necesario encontrar la carga máxima o promedio combinada de varios consumidores de energía y, por regla general, diferentes modos de operación. Como resultado, el proceso de cálculo de la red eléctrica es relativamente complejo y se divide en tres operaciones secuenciales principales:

1. elaboración de un esquema de cálculo,

2. determinación de la carga máxima combinada o sus valores medios en secciones individuales de la red,

3. selección de secciones.

El esquema de diseño, que es un desarrollo del concepto de suministro de energía descrito al considerar la distribución de energía eléctrica, debe contener todos los datos necesarios con respecto a las cargas conectadas, las longitudes de las secciones individuales de la red y el tipo y método de tendido elegidos. .

La operación más importante, la determinación de las cargas eléctricas en secciones individuales de la red, se basa, en la mayoría de los casos, en el uso de fórmulas empíricas. Los coeficientes incluidos en estas fórmulas dependen en gran medida del modo de funcionamiento de los consumidores de energía eléctrica, siendo de gran importancia la correcta valoración de este último, aunque no siempre acertada.

Al mismo tiempo, la incorrección en la determinación de los coeficientes y, en consecuencia, de las cargas puede dar lugar o bien a un ancho de banda insuficiente de la red o bien a un incremento injustificado del precio de toda la instalación.

Antes de pasar a la metodología de determinación de cargas eléctricas para redes eléctricas, cabe señalar que los coeficientes incluidos en las fórmulas de cálculo no son estables. Debido al continuo progreso tecnológico y al desarrollo de la automatización, estos factores deben estar sujetos a revisión periódica.

Dado que las fórmulas en sí mismas y los coeficientes incluidos en ellas son aproximados hasta cierto punto, debe tenerse en cuenta que el resultado de los cálculos solo puede ser la determinación del orden de las cantidades de interés, por lo que el exceso de escrupulosidad en las operaciones aritméticas debería ser evitado.

Valores y coeficientes incluidos en las fórmulas de cálculo para determinar cargas eléctricas.

Capacidad instalada Ru significa:

1. para motores eléctricos de funcionamiento continuo — potencia nominal en el catálogo (pasaporte) en kilovatios, desarrollada por el eje del motor:

2. para motores eléctricos con funcionamiento intermitente — potencia nominal reducida a funcionamiento continuo, es decir a PV = 100%:

donde PVN0M es el ciclo de trabajo nominal en porcentaje según los datos del catálogo, Pnom es la potencia nominal en PVN0M,

3. para transformadores de horno eléctrico:

donde СХ0М es la potencia nominal del transformador según los datos del catálogo, kVA, cosφnom es el factor de potencia característico de la operación de un horno eléctrico a la potencia nominal,

4. para transformadores de máquinas y dispositivos de soldadura — potencia condicional reducida a operación continua, es decir a PV = 100%:

donde Snom es la clasificación del ciclo de trabajo del transformador en kilovoltios-amperios,

Bajo alimentación conectada Ppr de motores eléctricos se entiende como la potencia consumida por el motor de la red a carga y tensión nominal:

donde ηnom es la potencia nominal del motor en unidades relativas.

La carga activa promedio para el turno de mayor carga Rav.cm y la misma carga reactiva promedio Qcp, cm son coeficientes divididos por la cantidad de electricidad consumida durante el turno de máxima carga (WCM y VCM, respectivamente) por la duración del turno en horas Tcm,

La carga activa anual media Rav.g y la carga reactiva misma Qcp.g son coeficientes de dividir el consumo eléctrico anual (Wg y Vg, respectivamente) por el tiempo de trabajo anual en horas (Tg):

Bajo carga máxima, Rmax se entiende como la carga promedio más grande para un cierto intervalo de tiempo.

En línea con PUE, para el cálculo de redes de calefacción y transformadores, este intervalo de tiempo se establece en 0,5 h, es decir, se supone que la carga máxima es de media hora.

Distingue la carga máxima durante media hora: activo P30, kW, reactivo Q30, kvar, completo S30, kVA y corriente I30, a.

La corriente de pico Ipeak es la corriente máxima instantánea posible para un consumidor dado de energía eléctrica o para un grupo de consumidores eléctricos.

Bajo el factor de utilización para el cambio de KI, entienda la relación de la carga activa promedio para el desplazamiento máximo cargado a la potencia instalada:

En consecuencia, el factor de utilización anual es la relación entre la carga activa anual promedio y la capacidad instalada:

Se entiende por factor máximo Km el cociente entre la carga máxima media horaria activa y la carga media del turno de máxima carga,

El inverso del coeficiente máximo es el coeficiente de llenado del gráfico Kzap

El factor de demanda Ks es la relación entre la carga máxima activa de media hora y la capacidad instalada:

Bajo el factor de inclusión Kv se entiende como la relación entre el tiempo de trabajo del receptor del modo de operación repetido a corto y largo plazo de un turno a la duración del turno:

Para receptores eléctricos diseñados para operación continua durante la conmutación, el factor de conmutación es prácticamente igual a la unidad.

El factor de carga para la potencia activa K3 es la relación entre la carga del receptor eléctrico en un momento dado Pt y la potencia instalada:

Para los motores eléctricos, donde la potencia instalada se entiende como potencia en el eje, sería más correcto atribuir Ki, Kv, K3 no a la instalada, sino a la alimentación conectada a la red.

Sin embargo, para simplificar los cálculos, así como por las dificultades para contabilizar la eficiencia involucrada en la carga de los motores eléctricos, se recomienda que estos factores se refieran también a la potencia instalada. Así, el factor de demanda igual a la unidad (Kc = 1) corresponde a la carga real del motor eléctrico en la cantidad de η% de la carga completa.

El coeficiente de combinación de la carga máxima KΣ es la relación entre la carga máxima media hora combinada de varios grupos de consumidores eléctricos y la suma de las cargas media hora máximas de los grupos individuales:

Con una aproximación admisible a efectos prácticos, se puede suponer que

y consecuentemente