Расчетная мощность: как правильно обращаться с электроэнергией? Установленная мощность и расчетная мощность

Расчет электрических нагрузок

2018-03-08 Статьи

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

Кс = Рр/Ру ,

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S

где P – активная мощность, кВт;Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Наименование	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты
		спроса Кс	использования Ки
Стиральная машина	2	1,0	0,6
Посудомоечная машина	2	0,8	0,8
Проточный водонагреватель	3,5	0,4	1,0
Кондиционер	2,5	0,7	0,8
Электрокамин	2	0,4	1,0
Бойлер	6	0.6	0,9
Электрообогреватель	2	0,8	1,0
Тепловентилятор	1,5	0,9	0,9
Теплый пол	60 Вт/м2	0,5	1,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно)	4-5 кВт	0,3	1,0
Сауна	4-12 кВт	0,8	0,8
Душевая кабина	3,0	0,6	0,8
Газонокосилка	1,5	0,4	0,8
Погружной насос	0,75 – 1,5 кВт	0,8	0,9
Компьютеры	0,5	0,6	1,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д)	100 Вт/розетку	—	0,7 — 1,0
Освещение кухни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8
Освещение коридора	20-25 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение гостиной	35-40 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение спальни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей. Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

Помещение	Потребители	Номинальная мощность кВт
Кухня	Освещение2 РозеткиСтиральная машинаХолодильник	0,10,22,20,7
Комната	Освещение3 РозеткиЭлектрообогревательКомпьютер	0,20,320,5
Комната	Освещение2 РозеткиВентилятор	0,10,20,3
Прихожая	Освещение2 Розетки	0,10,3

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

Потребители	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты			Расчетная мощность		Расчетный ток
		Спроса	Использования	Мощности	Активная кВт	Полная кВА
Освещение	0,5	0,7	0,8	1	0,28	0,28	1,3
Розетки	1	0,3	0,8	0,8	0,24	0,3	1,4
Стиральная машина	2,2	1	0,6	0,75	1,32	1,76	8
Холодильник	0,7	—	0,8	0,65	0,56	0,9	4
Электрообогреватель	2	0,8	1	1	1,6	1,6	7,3
Компьютер	0,5	0,6	1	0,65	0,3	0,5	2,3
Вентилятор	0,3	—	1	0,75	0,3	0,4	1,9
	7,2				4,6	5,74	26,2

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Номинальная мощность кВт	до 14	20	30	40	50	60	70 и более
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

electric-blogger.ru

Что такое расчетная мощность? | Проектирование электроснабжения

По образованию я совсем не энергетик и со всеми понятиями, терминами и определениями знакомлюсь в процессе проектирования. В каждом проекте мы используем понятие «расчетная мощность», а знает ли каждый из нас это определение и физический смысл?

Долгое время я искал определение расчетной мощности, из которого можно было бы понять физический смысл термина.

Меня еще в школе на уроках физики научили, что во всем нужно понимать физический смысл. В данном случае это крайне важно, т.к. это может пригодиться при выборе трансформатора.

Благодаря тому, что мои статьи критикуют я все-таки нашел определение расчетной мощности. Кстати, у вас есть возможность оспорить мой выбор трансформаторадля коттеджного поселка. Я уже и сам понял, что все правильно сделал, но, возможно, ваш опыт и аргументированные ответы поставят меня на место

Сейчас я на 100% уверен, что трансформатор 100 кВА выбран верно, т.к. нормативы требуют еще запас 30% на перспективу.

Расчетной нагрузкой считается наибольшее из средних значений полной мощности за промежуток 30 минут (получасовой максимум), которое может возникнуть на вводе к потребителю или в питающей сети в расчетном году с вероятностью не ниже 0,95.

Данное определение имеется в:

Руководящие материалы по проектированию электрических сетей №1 (555) -2014.

Его легко можно найти и скачать в интернете.

Как я понимаю, расчетная нагрузка – максимальная потребляемая мощность, которая может возникнуть в сети в течение 30 мин. Вероятность того, что в сети возникнет большая нагрузка составляет не более 5%.

Если вы вспомните суточный график нагрузки жилых зданий, то вечерний максимум нагрузки длится около 4 часов. Данный максимум это еще не расчетная нагрузка. Поскольку это статистика за месяц, то на этом графике мы и не увидим значения расчетной нагрузки, т.к. за счет неравномерности загрузки разных дней эти пиковые нагрузки сгладились.

На мой взгляд, в отдельные дни месяца суточный график выглядел бы следующим образом:

Суточный график нагрузок

Синими линиями показан получасовой максимум нагрузки для жилого дома.

Если вам известны определения из других источников, пожалуйста, пишите…

Советую почитать:

220blog.ru

Определение установлен6ной и расчетной мощностей осветительных установок

Определение установленной и расчетной мощностей осветительных установок

В результате выполнения светотехнических расчетов и выбора ламп определяется установленная мощность осветительной нагрузки.

Установленная мощность (Руст) состоит из мощности ламп выбранных для освещения помещений. При подсчете Руст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (Рлн), люминесцентных ламп низкого давления (Рлл), дуговых ртутных ламп высокого давления (Ррлвд).

Для получения расчетной мощности вводится поправочный коэффициент спроса (Кс) к установленной мощности, так как в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам может быть не включена.

Расчетная нагрузка для ламп накаливания определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса

Рр лн = Рлн  Кс. (6.1)

В осветительных установках с разрядными лампами при определении расчетной мощности необходимо учитывать потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА):

для люминесцентных ламп низкого давления

Рр лл= (1,05 … 1,3)РллКс; (6.2)

нижнее значение 1,05 принимается для ламп с электронными ПРА; 1,2 – при стартерных схемах включения; 1,3 – в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ

Рр рлвд= 1,1РрлвдКс. (6.3)

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

1,0 – для мелких производственных зданий;

0,95 – для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – для зданий, состоящих из малых отдельных помещений;

0,8 – для административно-бытовых и лабораторных зданий промышленных предприятий;

0,6 – для складских зданий, состоящих из многих отдельных помещений.

Коэффициент спроса для расчета сети освещения аварийного и эвакуационного освещения 1,0.

В данном курсовом проекте коэффициент спроса принимаем равным 0,95, а для аварийного освещения равным 1.

Произведем расчет установленной и расчетной мощности для сварочного отделения.

В качестве ПРА принимаем электронную ПРА, со значением потерь мощности равными 1.05

Результаты расчета остальных групп сводим в табл. 6

Таблица 6. Установленная и расчетная мощности осветительных установок

Номер группы	Наименование	Установленная мощность. Вт	Расчетная мощность. Вт	Тип ИС
1	Модельный цех	1501,15	1426,42	ЛЛ
2		1501,15	1426,42	ЛЛ
3		1774,25	1685,78	ЛЛ
4		1774,25	1685,78	ЛЛ
5		1774,25	1685,78	ЛЛ
6		1774,25	1685,78	ЛЛ
7		1774,25	1685,78	ЛЛ
8		1774,25	1685,78	ЛЛ
9		1774,25	1685,78	ЛЛ
10		1638	1556,1	ЛЛ
11		1638	1556,1	ЛЛ
12		1638	1556,1	ЛЛ
13	Заточное отделение	504	478,8	ЛЛ
14	Сварочное отделение	661,15	628,425	ДНаТ
15	Коридор	420	399	ЛН
16	Окрасочное отделение	604,8	574,56	ЛЛ
17	Комната мастеров	1800	1710	ЛЛ
18	КТП	480	456	ЛН
19	Венткамера	500	475	ЛН

studfiles.net

как правильно обращаться с электроэнергией?

Потребление электроэнергии постоянно увеличивается. По последним данным только кухня в стандартной квартире стала расходовать вдвое больше. А ведь помимо этого в наших домах работают компьютеры, кондиционеры, микроволновые печи… Электросети, которые работают уже десятки лет, зачастую не могут справиться с современными запросами. В этой ситуации важно иметь представление о том, что такое расчетная мощность и какую нагрузку может выдержать сеть в вашей квартире.

Сколько электричества потребляет ваша квартира?

Жильцы новых старых домов сегодня подключают всю необходимую технику: компьютер, духовой шкаф, микроволновую печь, кондиционер, плиту и вытяжку. Чтобы избежать сбоя работы электросети, нужно заранее осведомиться, насколько мощный кабель проведён в квартиру. То есть, до какой степени его можно загрузить.

Эти данные содержатся в двух документах. Первый – «Акт разграничения балансовой ответственности». Там указано, какими трассами владеет жилец и каковы условия этого владения. Получить эту бумагу можно в ТСЖ или в другой службе эксплуатации. Второй документ – «Справка о разрешённых мощностях». Здесь уже указываются конкретные цифры расчётной и установленной мощности.

Расчетная мощность (или мощность единовременного включения) – это мощность, которая дает возможность подключить определённое количество техники в квартире. Если ещё что-то будет присоединено сверх того, выйдет из строя защитная автоматика. Если сложить вместе мощности всей электротехники в квартире, то получится установленная мощность. Но всё разом мы подключить не можем, так как сеть подвергнется перегрузке, и опять же сработает защитная автоматика. К ней относятся УЗО, дифференциальные автоматы. Благодаря защитной автоматике мы сами устанавливаем, насколько мы можем нагрузить сеть в квартире. В старых домах эти цифры, разумеется, будут меньше.

Существует такое понятие, как «ввод». Объясним наглядно. На лестничной площадке находится электрощиток, вводной автомат, от которого кабель идёт в квартиру. Если вся система находится внутри самой квартиры, то заводится кабель нужного сечения. После этого устанавливается автомат, предохраняющий разводку, затем счётчик, затем дополнительный автомат и щит, распределяющий нагрузку по линиям.

В большинстве старых домов электропитание однофазное - классические 220 вольт. Как раз оно не дает слишком уж нагружать линию и подключить все современные устройства, которые бы хотелось иметь у себя дома. Для этого нужен трехфазный ввод, то есть 380 В. Он представляет собой три линии, которые перераспределяют на себя суммарную нагрузку. В итоге при интенсивном потреблении по трёхфазному питанию нагрузка распределяется поровну на каждую из фаз. Поэтому, если вы хотите электрифицировать своё жилище по максимуму, нужно предварительно разобраться, однофазный у вас ток или трёхфазный. Если это последний вариант, то проблем нет. Такой ввод имеется практически во всех новых домах. Это примерно 14-20 кВт на ввод, то есть допустимо достаточно большое количество бытовой техники. Однако, что касается старых построек, тут, как правило, есть лишь алюминиевый кабель мощностью нагрузки всего 4 кВт.

Давайте посмотрим, что такое 4 кВт в быту. По стандарту в жилой квартире на квадратный метр полезной площади необходимо освещение от 15 до 25 Вт. Допустим площадь квартиры 100 м2, возьмем среднее значение 20 Вт: 100Х20=2000 Вт. Это уже 2 кВт. А это всего лишь свет. Допустим, если вы пожелали иметь в ванной и на кухне полы с подогревом, то это плюс ещё 100 Вт на 1 м2. Так что ещё 20 м таких полов – вот ещё 2кВт. В результате мы имеем 4 кВт, и, получается, больше ничего подключить уже нельзя. Но ведь это просто невозможно. Сейчас у каждого есть компьютер, который потребляет около 500 Вт, стиральная машина, которая в процессе работы забирает около 2 кВт! Сушильная машина возьмет свои 2,5 кВт, посудомоечная 2 кВт, духовой шкаф – 4-6 кВт, варочная панель – 6 кВт. А как без чайника? Чайник «съест» свои 2,2 кВт, так что в целом можно набрать и 15 кВт и больше. Так что, прежде всего, собираясь устанавливать очередной электроприбор, выясните, какой у вас вводной кабель. Если он однофазный, то рассчитывать на нормальную работу нечего. Придется обращаться в жилищно-коммунальные службы с просьбой выделить дополнительную мощность.

Что делать, если хочется больше?

Если это возможно, то вы получите на руки разрешение, и оплачиваете соответствующие работы. Это означает, что в вашу квартиру будет подведён дополнительный кабель с требующимся сечением. Профессионалы сами определят диаметр сечения, то есть будет понятно, какую нагрузку будет выдерживать кабель. Все эти действия нужно будет согласовывать с городскими структурами. А это, разумеется, не так-то просто. Мало того, что придётся хорошенько побегать по разным инстанциям и затратить некоторую сумму денег на получение разрешения, но ведь может получиться так, что найти дополнительную мощность городу будет просто негде. Большинство электросетей существуют уже давно, они и так работают на полную мощность, а дополнительную нагрузку никто раньше не рассчитывал. Правда, мощность может найтись у района. В этом случае протягивается кабель к вашему дому, а внутри – новый магистральный силовой кабель. Через него в квартиру и поступает дополнительная мощность. Как бы серьёзно это не звучало, работа достаточно простая. Возможно, даже не нужно будет ничего штрабить. Ведь всегда можно использовать уже имеющиеся закладные каналы. Кстати, не стоит обращаться к работникам коммунальных служб в обход официальных инстанций, рассчитывая сэкономить время и деньги. В случае возникновения аварийной ситуации ответственность придется нести вам. К тому же, все изменения всё равно придётся фиксировать в документации при продаже квартиры. Можно обратиться с вопросами проведения работ и согласования в соответствующие организации, но за это придётся заплатить.

Кстати, есть ещё один немаловажный пункт. В комнатах с повышенной влажностью (в ванной или на кухне) нужно устанавливать так называемый пятый провод. Это система уравнивания потенциалов, которая устраняет ненужный потенциал на всех токоведущих металлических элементах: ванне, раковине, корпусе стиральной машины. Эти провода нужно завести и на металлические стояки подачи горячей и холодной воды. Это обязательное условие безопасности. Пятый провод повторяет земляной провод, у него сечение большего диаметра.

В старых домах всё сложнее. Если есть однофазный провод, то заземления нет в принципе. Что касается трёхфазных проводов, то по первому проводу ток поступает к источникам потребления, по второму – ток поступает обратно, третий и есть земляной, который нуждается в заземлении. Если заземления в доме не будет, то третий провод не пригодится. Без заземления есть прямая угроза жизни и здоровью человека. Если в корпусе есть повреждение, а человек дотронется до него, то ток пройдет через человека.

Существует распространённое заблуждение, что стоит просто заменить проводку в квартире на более новую – и можно смело подключать любые приборы. На самом деле пропускная способность 4кВт останется прежней. Так что есть риск, что если вы разом подключите все свои удобства, автоматика сразу же отключит напряжение. Больше допустимых 4 кВт вы всё равно не получите.

Кстати, если во всем доме отдельная защита не стоит на каждом кабеле, отходящем от отдельных квартир, то соседи начинают зависеть друг от друга. В подъезде проложен магистральный кабель. От него идет отвод, и монтируется защитный автомат, который контролирует количество электроэнергии на каждого потребителя. Для каждой квартиры устанавливается электросчётчик и вводной защитный автомат. Если он не работает, а произошла перегрузка сети, то выйдет из строя весь магистральный кабель, поэтому очень важно, чтобы индивидуальные автоматы защиты были в порядке. Хотя большинство из них работают очень давно, так что риск с каждым годом усиливается.

Владельцам квартир в старых домах на заметку

Существует лимит по мощности техники в домах со старой проводкой. Скажем, в домах, где установлены электроплиты, они могут быть исключительно о трёх конфорках, ведь провода не выдержат большой нагрузки. В домах, к которым подведен газ, можно использовать только газовые плиты и варочные панели.

Подключение приборов в обычной квартире должно проходить согласно инструкции по применению, специалистами сервисных служб. Для каждого прибора монтируется кран подачи воды или же отдельная розетка установленной мощности, делается индивидуальная электролиния и предохранительный автомат. Диаметр проводов и данные предохранительных автоматов отвечают потребляемой мощности техники (её можно найти в техпаспорте). Если мы подключаем прибор большей мощности, чем обычно (плита, например), то нужно проверить, выдержит ли её электросчётчик. Если нет, то придется иметь дело с коммунальщиками на предмет установления нового электросчётчика. После этого делается индивидуальная электролиния, не имеющая отношения к старой сети.

gisee.ru

Силовая нагрузка рекламной электроустановки

Силовая нагрузка рекламной установки

Чтобы спроектировать рекламную электроустановку, необходимо оценить максимальную мощность, которая будет потребляться из питающей электросети. Проектирование на основе простой арифметической суммы мощностей всех потребителей, подключенных к электроустановке, представляет собой крайне неэкономичный подход и недобросовестную инженерную практику.

Цель данной статьи состоит в демонстрации способов оценки определенных факторов с учетом разновременности (работы всех устройств данной группы) и коэффициента использования (например, электродвигатель не работает, как правило, при своей полной мощности и т.д.) всех действующих и предполагаемых нагрузок. Приводимые значения основаны на опыте и зарегистрированных результатах работы действующих электроустановок. Кроме обеспечения основных проектных данных по отдельным цепям установки, в результате получают общие значения всей установки, на основе которой могут определяться требования к системе питания (распределительная сеть, трансформатор высокого/низкого напряжения или генератор).

Установленная мощность (кВт)

Большинство электроприемников (ЭП) имеет маркировку своей номинальной мощности (Pn). Установленная мощность есть сумма номинальных мощностей всех ЭП в электроустановке. Это не есть та мощность, которая будет потребляться фактически. В случае электродвигателей номинальная мощность является мощностью на его валу. Очевидно, что потребляемая из сети мощность будет больше. Люминесцентные и разрядные лампы, со стабилизирующими балластными сопротивлениями (дросселями), являются другими примерами, когда номинальная мощность, указанная на лампе, меньше мощности, потребляемой лампой и ее балластным сопротивлением (дросселем). Потребление мощности (кВт) необходимо знать для выбора номинальной мощности генератора или батареи, а также в случае учета требований к первичному двигателю. Для подачи мощности от низковольтной системы электроснабжения или через трансформатор высокого/низкого напряжения, определяющей величиной является полная мощность в кВА.

Установленная мощность есть сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей мощности в установке. Это не есть мощность, которая будет потребляться фактически.

Установленная полная мощность (кВА)

Установленная полная мощность обычно полагается равной арифметической сумме полных мощностей отдельных ЭП. Однако, максимальная расчетная полная мощность, не равна общей установленной полной мощности.

Установленная полная мощность обычно полагается равной арифметической сумме полных мощностей отдельных ЭП. Однако, максимальная потребляемая мощность, которая должна подаваться, не равна общей установленной полной мощности. Потребление полной мощности нагрузкой (которая может являться одним устройством) рассчитывается на основе ее номинальной мощности (при необходимости, с поправкой, как указывается выше для двигателей и т.д.) с использованием следующих коэффициентов:

η = КПД = выходная мощность / входная мощность

cos ϕ = коэффициент мощности = кВт / кВА

Полная (кажущаяся) мощность, потребляемая электроприемником:

Pa = Pn /(η · cos ϕ)

Из этого значения выводится полный ток Ia (A), потребляемый ЭП:

- для одного ЭП с подсоединением между фазой и нейтралью.

- для 3-фазной симметричной нагрузки

V - фазное напряжение (В)

U - линейное напряжение (В)

Следует отметить, что, строго говоря, полная мощность не является арифметической суммой расчетных номинальных значений полной мощности отдельных потребителей (если потребители имеют разный коэффициент мощности).

Однако общепринято делать простое арифметическое суммирование, результат которого дает значение кВА, которое превышает действительное значение на допустимый «расчетный запас».

Установленная мощность потребителя

Люминесцентные лампы и сопутствующее оборудование:

Мощность Pn (Вт), указанная на трубке люминесцентной лампы, не включает мощность, рассеиваемую в дросселе стартера.

Ток рассчитывается следующим образом:

Где U-напряжение, подаваемое на лампу в комплекте с сопутствующим оборудованием. Если на дросселе не указывается значение потерь мощности, можно использовать значение 25% Pn.Стандартные люминесцентные лампы

- cos ϕ =0,6 без конденсатора для компенсации коэффициента мощности

- cos ϕ =0,86 с компенсацией

- cos ϕ =0,96 для электронного дросселя

На рис.1 показаны значения cos ϕ для различных типов дросселей

Рис. 1 Потребление тока и мощности для люминесцентных ламп общепринятых размеров (при 230 В-50 Гц)

Компактные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы имеют такие же характеристики по экономии и сроку службы, как и традиционные лампы.

Рис.2 Потребление тока и мощности для компактных люминесцентных ламп (при 230 В-50 Гц)

Газоразрядные лампы

Рис. 3 показывает ток, принимаемый всем устройством, включая все сопутствующее вспомогательное оборудование. Эти лампы основаны на электрическом разряде через газ или пар металлического соединения, которое заключено в герметичную прозрачную оболочку при заданном давлении. Эти лампы имеют большое время пуска, в течение которого ток Ia больше номинального тока In. Потребление мощности и тока приводится для различных типов ламп (типовые средние значения могут слегка отличаться в зависимости от производителя).

Рис.3 Потребление тока для газоразрядных ламп (при 230 В-50 Гц)

Оценка максимальной нагрузки (кВА)

Все отдельные ЭП не обязательно работают при полной номинальной мощности и одновременно. Коэффициенты ku и ks позволяют определить максимальную полную мощность электроустановки.

Коэффициент максимального использования (ku)

В нормальных режимах работы потребление мощности обычно меньше номинальной мощности. Это довольно частое явление, которое оправдывает применение коэффициента использования (ku) при оценке реальных значений. Этот коэффициент должен применяться для каждого ЭП, особенно для электродвигателей, которые крайне редко работают при полной нагрузке. В промышленной установке этот коэффициент может оцениваться по среднему значению 0,75 для двигателей. Для освещения лампами накаливания этот коэффициент всегда равен 1. Для цепей со штепсельными розетками этот коэффициент полностью зависит от типа приборов, питаемых от штепсельных розеток.

Коэффициент одновременности (ks)

Практически одновременная работа всех установленных ЭП определенной установки никогда не происходит, т.е., всегда существует некоторая степень разновременности, и этот факт учитывается при расчете путем применения коэффициента одновременности (ks). Коэффициент ks применяется для каждой группы ЭП (например, запитываемых от главного или вторичного распределительного устройства). Определение этих коэффициентов входит в ответственность конструктора, поскольку требует детального знания установки и условий работы отдельных цепей. По этой причине невозможно дать точные значения для общего применения.

www.ksinit.ru

Установленная мощность и расчетная мощность - Оборудование

Для правильного выбора, например, двигателя, нагревательного прибора, лампы, необходимо понимать, что это такое: установленная мощность и расчетная мощность и уметь их рассчитать.

Определения установленной и расчетной мощности

Установленная (номинальная) мощность одного электроприбора - это мощность, с которой электроприбор или электроустановка способны работать без перегрузок и сбоев продолжительное время. Значение этого параметра указывается на фабричной упаковке устройства.

Когда в электроустановках к одному источника тока подключены несколько потребителей энергии (например, двигателей или осветительных приборов), под установленной мощностью (Руст) понимается наибольшая сумма номинальных мощностей потребителей, работающих одновременно.

Параметр расчетная мощность (Рр) определяется, как мощность, соответствующая фактической меняющейся во времени нагрузки по максимально возможному воздействию на элемент системы электроснабжения.

Как правило, расчетная мощность бывает меньше установленной.

Можно рассмотреть, как производится расчет установленной и расчетной мощности на примере осветительных установок.

Расчет установленной мощности

При выборе ламп и в результате светотехнических расчетов определяется установленная мощность (Руст) системы освещения. Чтобы найти Руст, необходимо суммировать мощности ламп накаливая. причем отдельно суммируются мощности ламп разных видов:

Руст = SРлн + SРлл + SРрлвд, где

SРлн - сумма номинальных мощностей ламп накаливания

SРлл - сумма номинальных мощностей люминесцентных ламп низкого давления

SРрлвд - сумма номинальных мощностей дуговых ртутных ламп высокого давления

Определение расчетной мощности, коэффициент спроса

Так как по тем или иным причинам часть ламп, элементов осветительной системы, может быть выключена, для расчета Рр вводится корректирующий коэффициентспроса (Кс). Расчетная мощность ламп накаливания (Рр лн) представляет собой произведение установленной мощности ( Рулн) на коэффициент спроса

Рр лн = Руст лн х Кс

Для осветительных установок с разрядными люминесцентными лампами, кроме коэффициента спроса, учитывается и коэффициент потери мощности в пуско-регулирующей аппаратуре (ПРА).

Рр лл = (1,08 … 1,3) х Руст лл х Кс,

где принимается значение:

1,8 - для ламп с электронными ПРА

1,2 – при стартерных схемах включения ламп

1,3 – при схемах (для быстрого зажигания) с введением трансформатора

Для части осветительной установки с дуговыми ртутными лампами расчетная мощность может быть получена по формуле:

Рр рлвд = 1,1 х Руст лвд х Кс.

Для различных видов устройств-потребителей электроэнергии расчет заданной и расчетной мощностей производится аналогичным образом с учетом особенностей устройства и работы, присущих той или иной электроустановке, и дополнительных факторов.

specural.com

РАЗДЕЛ 1. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ, ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКОЙ

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Расчет производится с целью объективной оценки электрической нагрузки строительной площадки. От правильной оценки зависит стоимость сетей электроснабжения строительной площадки, затраты на их сооружение, величина потерь электроэнергии и эксплуатационных расходов.

При этом если допущена ошибка в сторону уменьшения расчетных нагрузок, то это вызовет повышение потерь электроэнергии в сети, ускорит износ электрооборудования. При завышении расчетных электрических нагрузок возрастут капитальные затраты на сооружение сетей электроснабжения, будет неполно использоваться электрооборудование и линии электроснабжения.

В настоящее время для определения расчетных (ожидаемых) нагрузок применяют такие методы, как:

- метод установленной мощности и коэффициента спроса;

- метод упорядоченных диаграмм нагрузок;

- метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции, и др.

Одним из наиболее простых и достаточно распространенных является метод установленной мощности и коэффициента спроса.

Рассмотрим основные положения этого метода.

Под установленной мощностью электроприемника, работающего в продолжительном режиме (ПВ=1), понимают номинальную активную мощность Pн, указанную заводом-изготовителем в его паспорте:

Pу = Pн (кВт).

Если задана полная номинальная мощность, то номинальную активную мощность Pн можно рассчитать по формуле:

Pн = Sн×cosjн,

где Sн – номинальная полная мощность электроприемника, кВА; cosφн – его номинальный коэффициент мощности.

Здесь и далее под ПВ (продолжительностью включения) понимают отношение времени работы электроприемника tр к времени полного цикла tц, т. е.

ПВ = tр / tц.

Для определения установленной мощности электроприемника, работающего в поворотно-кратковременном режиме (ПВ<I) его номинальную мощность Pн’ приводят к номинальной мощности продолжительно режима Pн по формуле:

где Pн – паспортная номинальная активная мощность электроприемника, кВт; ПВп – паспортная продолжительность включения.

В результате анализа работы различных потребителей электроэнергии на строительстве установлено, что:

- строительные машины и механизмы, а, следовательно, и их электрооборудование, далеко не всегда загружается в процессе работы до своей номинальной мощности;

- группы однородных механизмов (краны, сварочные аппараты, насосы, компрессоры и т. д.) работают таким образом, что максимальные их нагрузки не совпадают по времени. Так, например, в какой-то момент времени один из башенных кранов стройплощадки поднимает груз максимальной массы, а другой в это время опускает свободный крюк и т. д.

Отсюда следует, что расчетная мощность Pр группы однородных потребителей электроэнергии, работающих с переменной нагрузкой, всегда меньше ее установленной мощности.

Для каждой группы однородных электроприемников выделяют поэтому определенное соотношение между величинами расчетной Pр и установленной Pу мощностями, которое называют коэффициентом спроса Kс

Kc = Pp / Py.

Этот коэффициент является статистической характеристикой объекта и определяется по справочным таблицам (см. Прил. 1).

Алгоритм расчета потребляемой стройплощадкой мощности по методу установленной мощности и коэффициента спроса следующий:

1. Все потребители электрической энергии разбиваются на группы однородных по режиму работы приемников.

2. Определяется величина расчетной активной мощности для каждой из групп потребителей. Если электродвигатели строительных машин и механизмов работают в продолжительном режиме (ПВ=I), расчет ведется по формуле:

(1)

где Кс – коэффициент спроса потребителей электроэнергии; Рн – установленная мощность отдельного электроприемника; n – число электроприемников данной группы.

Если электрические двигатели строительных механизмов и машин работают в повторно-кратковременном режиме (ПВ<I), то номинальная активная мощность каждого из них приводится к длительному режиму работы по формуле:

(2)

где Рн – номинальная активная мощность электроприемника, указаная в паспорте, при паспортной продолжительности включения ПВп.

Для сварочных машин и трансформаторов активная номинальная мощность рассчитывается по формуле:

Pн = Sн×cosjн, (3)

где Sн – номинальная полная мощность электроприемника, указанная в паспорте, cosφн – его паспортный коэффициент мощности.

3. Определяется расчетная активная мощность всей стройплощадки как сумма расчетных активных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле:

(4)

где m – число приемников электрической энергии.

4. Определяются реактивные расчетные мощности для каждой из групп потребителей электроэнергии по формуле:

Qр = Pр×tgj, (5)

где φ – угол фазового сдвига.

5. Определяется расчетная реактивная мощность всей строительной площадки как сумма расчетных реактивных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле:

(6)

6. Определяется расчетная полная мощность всей стройплощадки по формуле:

(7)

7. Определяется коэффициент мощности стройплощадки cosφ по формуле:

cosφ = P/S. (8)

8. Расчетные мощности уточняются с учетом несовпадения во времени максимумов нагрузки отдельных групп потребителей. Это несовпадение оценивается коэффициентом участия в максимуме нагрузки Km, принимаемым равным 0,8-0,9.

Таким образом, окончательные значения расчетных мощностей вычисляются по формулам:

Pрасч = Km×P; (9)

Qрасч = Km×Q; (10)

(11)

Полученные значения используются при выборе трансформаторов понижающей трансформаторной подстанции, подающей электроэнергию на стройплощадку.

Пример 1. Определить расчетные активную, реактивную и полную мощности, потребляемые строительной площадкой, согласно данным, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Исходные данные для расчета мощностей

Задано	Определено из Прил. 1
Наименования групп электроприемников	Суммарная установленная мощность Рн, кВт	cosφ	ПВ	Коэффициент спроса Kс

БК	Башенный кран		0,5	0,25	0,3
БСО	Вибраторы (ВБ) Растворонасосы (РН) Компрессоры (К)	8,2 6,2	0,5 0,8 0,8	0,25 1,0 1,0	0,25 0,7 0,8
СК	Ручной электроинструмент (РИ) Сварочные трансформаторы (СТ)	4,4 = 64,0 кВА	0,4 0,4	0,4 0,6	0,25 0,3

Примечание. БК – башенный кран; БСО – бетоносмесительное отделение; СК – строящийся корпус.

1. Определяем величины активных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников по формулам (1), (2), (3):

- для башенного крана:

- для вибраторов:

- для растворнасосов:

- для компрессоров:

- для ручного электроинструмента:

- для сварочных трансформаторов:

2. Определяем величину активной расчетной мощности всей строительной площадки по формуле (4):

3. Определяем величины реактивных расчетных мощностей отдельных групп электроприемников по формуле (5):

- для башенного крана:

- для вибраторов:

- для растворнасосов:

- для компрессоров:

- для ручного электроинструмента:

- для сварочных трансформаторов:

4. Определяем величину реактивной расчетной мощности всей строительной площадки по формуле (6):

5. Определяем расчетную полную мощность и cosφ всей строительной площадки по формулам (7) и (8):

6. Уточняем величины расчетных мощностей с учетом коэффициента участия в максимуме нагрузки Kм, который принимаем равным 0,85 по формулам (9), (10), (11):

или

Таким образом, полная расчетная мощность всей строительной площадки Sрасч = 70,2 кВА; исходя из этого значения можно выбрать мощность трансформатора понижающей трансформаторной подстанции (подробнее см. Раздел 3).