Berechnung elektrischer Lasten
Ermittlung maximaler Belastungen nach der Nachfragefaktormethode
Diese Methode ist die einfachste und läuft darauf hinaus, die maximale aktive Last nach der Formel zu berechnen:
Mit der Methode des Nachfragekoeffizienten können Belastungen für die einzelnen Gruppen von Stromverbrauchern, Werkstätten und Betrieben im Allgemeinen berechnet werden, für die Daten über den Wert dieses Koeffizienten vorliegen (vgl Koeffizienten zur Berechnung elektrischer Lasten).
Bei der Berechnung der Lasten für einzelne Gruppen elektrischer Empfänger wird diese Methode für diejenigen Gruppen empfohlen, deren elektrische Empfänger mit einer konstanten Last und einem Tastverhältnis gleich (oder nahe bei) eins arbeiten, wie z. B. Elektromotoren von Pumpen. Fans und andere.
Anhand des P30-Wertes, der für jede Gruppe elektrischer Verbraucher ermittelt wird, wird die Blindlast bestimmt:
Darüber hinaus wird tanφ durch die cosφ-Charakteristik einer bestimmten Gruppe elektrischer Verbraucher bestimmt.
Anschließend werden die Wirk- und Blindlasten getrennt summiert und die Gesamtlast ermittelt:
Die Belastungen ΣP30 und ΣQ30 sind die Summen der Maximalwerte für einzelne Gruppen elektrischer Verbraucher, wobei tatsächlich der Maximalbetrag ermittelt werden muss. Daher muss bei der Ermittlung der Belastungen eines Netzabschnitts mit einer großen Anzahl unterschiedlicher Gruppen elektrischer Empfänger der Kombinationskoeffizient der Maxima KΣ eingeführt werden, d.h.
Der Wert von KΣ liegt im Bereich von 0,8 bis 1, und bei der Berechnung der Belastungen in der Gesamtanlage wird üblicherweise der untere Grenzwert zugrunde gelegt.
Für separate elektrische Empfänger B. bei hoher Leistung sowie bei Energieverbrauchern, die in der Planungspraxis selten oder sogar zum ersten Mal auftreten, sollten die Bedarfsfaktoren durch Klärung der tatsächlichen Belastungsfaktoren gemeinsam mit den Technologen ermittelt werden.
Ermittlung maximaler Belastungen nach der Methode der Doppelexpression
Diese Methode wurde von Ing. vorgeschlagen. DS Livshits diente zunächst zur Bestimmung der Auslegungslasten für Elektromotoren des Einzelantriebs von Metallbearbeitungsmaschinen und wurde dann auf andere Gruppen elektrischer Empfänger ausgeweitet.
Nach dieser Methode wird die halbstündliche maximale Wirklast für eine Gruppe elektrischer Verbraucher mit derselben Betriebsart durch den Ausdruck bestimmt:
wobei Рn die installierte Leistung der größten Energieverbraucher ist, b, c die Koeffizienten, die für eine bestimmte Gruppe von Energieverbrauchern im gleichen Betriebsmodus konstant sind.
Im physikalischen Sinne bestimmt das erste Glied der Berechnungsformel die durchschnittliche Leistung und das zweite die zusätzliche Leistung, die innerhalb einer halben Stunde durch das Zusammentreffen der maximalen Belastung der einzelnen Stromverbraucher der Gruppe entstehen kann . Deshalb:
Daraus folgt, dass für kleine Werte von Pp im Vergleich zu Ru, was bei einer großen Anzahl elektrischer Empfänger mit mehr oder weniger gleicher Leistung der Fall ist, K30 ≈ CP ist und der zweite Term der Berechnungsformel in solchen Fällen vernachlässigt werden kann. unter der Annahme P30 ≈ bPp ≈ Psr.cm. Im Gegenteil, bei einer kleinen Anzahl elektrischer Empfänger, insbesondere wenn sie sich stark in der Leistung unterscheiden, wird der Einfluss des zweiten Termes in der Formel sehr groß.
Berechnungen mit dieser Methode sind umständlicher als mit der Nachfragefaktormethode. Daher ist die Verwendung des Doppelausdrucksverfahrens nur für Gruppen von Energieverbrauchern gerechtfertigt, die mit variabler Last und niedrigen Schaltkoeffizienten arbeiten, bei denen die Bedarfskoeffizienten entweder überhaupt nicht vorhanden sind oder zu fehlerhaften Ergebnissen führen können. Insbesondere kann die Anwendung dieser Methode beispielsweise für Elektromotoren von Metallbearbeitungsmaschinen und für elektrische Widerstandsöfen kleiner Leistung mit periodischer Produktbeladung empfohlen werden.
Die Methode zur Bestimmung der Volllast S30 mit dieser Methode ähnelt der für die Lastfaktormethode beschriebenen.
Ermittlung maximaler Belastungen nach der Methode der effektiven Anzahl der Energieverbraucher.
Unter der effektiven Anzahl elektrischer Empfänger versteht man die Anzahl der Empfänger mit gleicher Leistung und homogener Betriebsart, die den gleichen Wert des berechneten Maximums bestimmt wie eine Gruppe von Empfängern mit unterschiedlicher Leistung und Betriebsart.
Die effektive Anzahl der Energieverbraucher wird durch den Ausdruck bestimmt:
Die größte Sonne und der dieser Gruppe von Elektroempfängern entsprechende Auslastungsfaktor werden gemäß den Referenztabellen, der maximale Faktor von KM und dann das halbstündige Maximum der aktiven Last ermittelt
Um die Belastung jeder Gruppe von Elektroempfängern bei gleicher Betriebsart zu berechnen, ist die Bestimmung von PE nur dann sinnvoll, wenn sich die in der Gruppe enthaltenen Elektroempfänger deutlich in der Leistung unterscheiden.
Mit der gleichen Leistung p elektrische Empfänger in der Gruppe enthalten
d.h. die effektive Anzahl der Elektromotoren entspricht der tatsächlichen Anzahl. Daher empfiehlt es sich bei gleichen oder leicht unterschiedlichen Leistungen der Stromverbraucher der Gruppe, den CM entsprechend der tatsächlichen Anzahl der Stromverbraucher zu ermitteln.
Bei der Berechnung der Belastung für mehrere Gruppen elektrischer Empfänger ist es notwendig, den Durchschnittswert des Nutzungsfaktors nach folgender Formel zu ermitteln:
Die Methode der effektiven Anzahl elektrischer Empfänger ist auf jede Gruppe elektrischer Empfänger anwendbar, einschließlich intermittierend betriebener elektrischer Empfänger. Im letzteren Fall wird die installierte Leistung Ru auf das Tastverhältnis = 100 % reduziert, d. h. bis hin zum Dauerbetrieb.
Die Methode der effektiven Benutzeranzahl ist besser als die anderen Methoden, da der maximale Faktor, der eine Funktion der Benutzeranzahl ist, in die Bestimmung der Auslastung einfließt.Mit anderen Worten: Diese Methode berechnet das Maximum der Summe der Ladungen einzelner Gruppen und nicht die Summe der Maxima, wie es beispielsweise bei der Suchkoeffizientenmethode der Fall ist.
Um den Blindanteil der Last Q30 aus dem gefundenen Wert von P30 zu berechnen, ist es notwendig, tanφ zu bestimmen. Hierzu ist es erforderlich, für jede Gruppe elektrischer Verbraucher die durchschnittliche Belastung zu berechnen und tanφ aus dem Verhältnis zu ermitteln:
Zurück zur Definition von PE ist anzumerken, dass sich die Bestimmung von ΣPy2 bei einer großen Anzahl von Gruppen und unterschiedlichen Kapazitäten einzelner elektrischer Empfänger in den Gruppen als praktisch inakzeptabel erweist. Daher wird eine vereinfachte Methode zur Bestimmung von pe in Abhängigkeit vom relativen Wert der affektiven Anzahl elektrischer Empfänger pe = ne / n verwendet.
Diese Zahl ergibt sich aus Referenztabellen, abhängig von den Verhältnissen:
Dabei ist n1 die Anzahl der elektrischen Empfänger, von denen jeder eine Kapazität von mindestens der Hälfte der Leistung des leistungsstärksten elektrischen Empfängers hat, ΣPupg1 die Summe der installierten Leistungen dieser elektrischen Empfänger, n die Anzahl aller elektrischen Verbraucher , ΣPу – die Summe der installierten Leistungen aller elektrischen Verbraucher.
Bestimmung der maximalen Belastungen basierend auf spezifischen Normen des Stromverbrauchs pro Produktionseinheit
Informationen über die geplante Produktivität des Unternehmens, der Werkstatt oder der technologischen Gruppe von Empfängern und für spezifischer Wirkenergieverbrauch pro Produktionseinheit, können Sie die maximale halbstündliche aktive Belastung mithilfe des Ausdrucks berechnen:
Dabei ist Wyd der spezifische Energieverbrauch pro Tonne Produkt, ME die Jahresproduktion, Tm.a – die jährliche Anzahl der Nutzungsstunden der maximalen aktiven Last.
In diesem Fall wird die Volllast anhand des gewichteten durchschnittlichen Jahresleistungsfaktors ermittelt:
Mit dieser Berechnungsmethode können die Belastungen für Gesamtbetriebe oder einzelne Werkstätten, die Fertigprodukte herstellen, grob ermittelt werden. Zur Berechnung der Belastungen einzelner Abschnitte elektrischer Netze erweist sich der Einsatz dieser Methode in der Regel als unmöglich.
Konkrete Fälle zur Ermittlung der maximalen Belastungen bei einer Anzahl von Energieverbrauchern bis zu fünf
Das Zählen der Lasten von Gruppen mit einer kleinen Anzahl von Energieverbrauchern kann auf folgende vereinfachte Weise erfolgen.
1. Befinden sich zwei oder drei Elektroempfänger in der Gruppe, kann die Summe der Nennleistungen der Elektroempfänger als berechnete Höchstlast angesetzt werden:
und deshalb
Bei elektrischen Empfängern, die in Art, Leistung und Funktionsweise homogen sind, ist die rechnerische Addition der Gesamtleistungen zulässig. Dann,
2. Befinden sich in der Gruppe vier oder fünf Elektroempfänger gleichen Typs, gleicher Leistung und gleicher Betriebsart, kann die maximale Belastung anhand des durchschnittlichen Belastungsfaktors berechnet werden, wobei in diesem Fall von der arithmetischen Summe der Gesamtleistungen auszugehen ist sein:
3. Bei gleicher Anzahl unterschiedlicher Arten von Elektroempfängern muss die berechnete Höchstlast als Summe der Produkte aus der Nennleistung der Elektroempfänger und den für diese Elektroempfänger charakteristischen Belastungsfaktoren angesetzt werden:
und deshalb:
Ermittlung maximaler Belastungen bei Vorhandensein einer Gruppe, zusammen mit dreiphasigen, auch einphasigen Stromverbrauchern
Wenn die gesamte installierte Leistung stationärer und mobiler einphasiger elektrischer Empfänger 15 % der Gesamtleistung dreiphasiger elektrischer Empfänger nicht überschreitet, kann die gesamte Last unabhängig vom Grad der Gleichmäßigkeit der Verteilung als dreiphasig betrachtet werden von einphasigen Lasten in Phasen.
Andernfalls, das heißt, wenn die gesamte installierte Leistung einphasiger Stromverbraucher 15 % der Gesamtleistung dreiphasiger Leistungsempfänger übersteigt, muss die Verteilung der einphasigen Lasten nach Phasen so erfolgen, dass die größte Grad der Einheitlichkeit erreicht wird.
Wenn dies gelingt, kann die Lastzählung auf die übliche Weise erfolgen, wenn nicht, muss die Zählung für die am stärksten belastete Phase durchgeführt werden. In diesem Fall sind zwei Fälle möglich:
1. alle einphasigen elektrischen Verbraucher an die Phasenspannung angeschlossen sind,
2. Unter den einphasigen Elektroempfängern gibt es auch solche, die an Netzspannung angeschlossen sind.
Im ersten Fall muss für die installierte Leistung ein Drittel ihrer tatsächlichen Leistung für Gruppen von dreiphasigen Stromempfängern (sofern vorhanden) und für Gruppen von einphasigen Stromempfängern die an die am stärksten belastete Phase angeschlossene Leistung herangezogen werden.
Anhand der so erhaltenen Phasenleistungen wird jeweils die maximale Belastung der am stärksten belasteten Phase berechnet und anschließend durch Multiplikation mit 3 die Belastung der Drehstromleitung ermittelt.
Im zweiten Fall kann die am stärksten belastete Phase nur durch Berechnung der durchschnittlichen Leistungen ermittelt werden, für die die an die Netzspannung angeschlossenen einphasigen Verbraucher auf die entsprechenden Phasen gebracht werden müssen.
Reduziert auf Phase a wird die Wirkleistung von einphasigen Empfängern, die beispielsweise zwischen den Phasen ab und ac angeschlossen sind, durch den Ausdruck bestimmt:
Dementsprechend ist die Blindleistung solcher Empfänger
hier sind Рab, Ras die an die Netzspannung angeschlossenen Leistungen bzw. zwischen den Phasen ab und ac, p (ab) a, p (ac) a, q (ab) a, q (ac) a sind die Bringungskoeffizienten die an die Netzspannung angeschlossenen Lasten an Phase A.
Durch zirkuläres Neuanordnen der Indizes können Ausdrücke erhalten werden, um jeder Phase die Leistung zu geben.