Методика расчета электрических нагрузок методом коэффициента максимума

Расчет нагрузок по РТМ 36.18.32.4-92 (программа)

Расчет электрических нагрузок одна из основных задач инженера-проектировщика. В этой статье мне хотелось бы рассказать про расчет электрических нагрузок промышленных установок. При расчете нагрузок промышленных объектов следует учитывать некоторые особенности.

Расчет выполняется по РТМ 36.18.32.4-92 (Указания по расчету электрических нагрузок). Данный метод расчета не распространяется на электроприемники с резкопеременным графиком нагрузки, промышленный электрический транспорт, жилые и общественные здания, а также на электроприемники, с известным графиком нагрузки.

При расчете используются следующие определения:

Установленная мощность одного ЭП (рн) – мощность электроприемника по паспорту.

Групповая установленная активная мощность (Pн) – сумма установленных мощностей всех электроприемников силового щита.

Реактивная мощность одного ЭП (qн) – реактивная мощность одного электроприемника при номинальной активной мощности.

Групповая реактивная мощность (Qн) – алгебраическая сумма реактивных мощностей всех электроприемников силового щита.

Коэффициент использования отдельного электроприемника (ки) или группы ЭП (Ки) – отношение средней активной мощности отдельного ЭП (рс) или группы ЭП (Рс) за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению (рн или Рн).

Эффективное число электроприемников (nэ) – это такое число однородных по режиму работы ЭП одинаковой мощности, которое обусловливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности ЭП.

Расчетная активная (Рр) и реактивная (Qр) мощность – это такая мощность, которая соответствует такой токовой нагрузке (Iр) и эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения.

Коэффициент расчетной мощности (Кр) – отношение расчетной активной мощности (Рр) к значению (КиРн) группы ЭП.

Последовательность расчета электрических нагрузок промышленного объекта.

Для начала предлагаю скачать программу с готовыми таблицами и формулами, выполненными по форме Ф636-92. Для исключения случайного удаления формул, ячейки с формулами защищены от редактирования.

Чтобы получить программу, зайдите на страницу МОИ ПРОГРАММЫ.

В архиве кроме программы найдете также РТМ 36.18.32.4-92.doc и М788-1069.xls (Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок).

Данная программа позволяет рассчитывать электрические нагрузки электроустановок до 1000В. Для наглядности, ячейки, которые имеют функциональную связь, выделены одинаковым цветом.

Внешний вид таблицы для расчета ВРУ по РТМ 36.18.32.4-92

Первая таблица выполнена для вводно-распределительного устройства (ВРУ) или ГРЩ. В эту таблицу заносится информация по распределительным щитам, щитам рабочего и аварийного освещения, а также одиночные электроприемники подключаемые непосредственно от ВРУ. Сюда вносим суммарную установленную мощность щита (Pн), групповой коэффициент использования (Ки) и общий коэффициент мощности силового щита. Мощность вносить только трехфазную. При наличии однофазных электроприемников, их следует привести к эквивалентной трехфазной мощности.

Если группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, то эквивалентная трехфазная мощность будет равна сумме всех однофазных приемников. В противном случае эквивалентную трехфазную мощность следуем принимать по наиболее загруженной фазе умноженной на три (Рэкв=3Ра или 3Рb или 3Рc).

Расчет неравномерности загрузки фаз

Расчет нагрузок распределительных щитов производится в таблицах ЩС1-ЩС7. Думаю достаточно 7 таблиц для распределительных щитов.

Внешний вид таблицы для расчета ЩС по РТМ 36.18.32.4-92

При расчете распределительных силовых щитов, в таблицы вносятся также все трехфазные ЭП. Однофазные ЭП приводятся к эквивалентной трехфазной мощности. При наличии однотипных приемников с одинаковой мощностью, коэффициентом использования и коэффициентом мощностью, они объединяются в группы. После заполнения всех ЭП, необходимо выбрать из таблицы 1 коэффициент расчетной нагрузки в зависимости от эффективного числа электроприемников (nэ) и группового коэффициента использования (Ки).

Коэффициент расчетной нагрузки для ВРУ выбирается по таблице 2.

При необходимости следует выполнить компенсацию реактивной мощности. Как рассчитать мощность конденсаторной установки я уже писал. После этого необходимо пересчитать расчетный ток ВРУ с учетом компенсации реактивной мощности. Для этого в ячейку вместо (Qр) нужно записать значение реактивной мощности: Q=Qр- Qконд.установки. В итоге получим (Iр) с учетом компенсации реактивной мощности.

В программе еще можно рассчитать ток однофазного ЭП.

В принципе, если на ВРУ записывать расчетную мощность (Рр) щитов и групповой коэффициент использования (Ки) взять 1, то получим тот же результат.

По расчету общественных зданий будет посвящен отдельный пост. Там есть некоторые особенности.

Советую подписаться на новые статьи, чтобы узнать об этом как можно раньше.

Расчетная мощность любой группы электроприемников не может быть меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы.

Также посмотрите мою статью : Определение условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными ЭП

Условия получения программы смотрите на странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Доработанная программа выглядит так:

Советую почитать:

Расчет времени срабатывания ВА88 с МР211

Расчет заземлителя для молниезащиты

Расчет необходимого количества светильников при заданной освещенности

Сколько стоит проект электроснабжения квартиры, частного дома?

Расчет максимальной тепловой нагрузки

Наименование объекта: Магазин продовольственных товаров

Содержание:

• Исходные данные
• Расчет тепловой нагрузки на отопление
• Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение
• Техническое заключение
• Список нормативно-технической и специальной литературы
• Полная информация по расчету тепловых нагрузок

Расчет тепловой нагрузки • Согласование в МОЭК

Расчет необходимой мощности

Данный расчет понадобится, чтобы понять будет ли достаточным объем выделенной электрической мощности для квартиры или дома. Для этого понадобится рассчитать величину максимальной нагрузки, просуммировав соответствующие параметры всех электроустановок потребителя. Причем необходимо принимать в расчет все бытовые электроприборы, которые могут быть включены одновременно.

Как правило, вся необходимая информация указывается на наклейке, прилепленной к корпусу оборудования, или приведена в документации. В том случае, если наклейка стала нечитабельной, а технический паспорт потерялся, можно воспользоваться таблицей, где приведена типовая активная мощность бытового оборудования.

Таблица ориентировочной потребляемой мощности различной бытовой техники

Рассчитав суммарное потребление, не спешите считать работу завершенной, необходимо добавить резерв с учетом возможного увеличения нагрузки со временем. Как правило, размер резерва устанавливают в 20-30% от расчетных параметров.

Сложив эти две величины, мы получим результат, который можно сравнить с разрешенной мощностью. Если она окажется меньше расчетных нагрузок, имеет смысл задуматься о заявке на получение дополнительных 1 кВт или 3 кВт. Подробно о присоединении дополнительных киловатт будет рассказано ниже.

Чем грозит превышение разрешенной мощности

На текущий момент при обнаружении превышения максимальной нагрузки электрокомпания вводит режим ограничения потребления. Основанием для этого является нарушения обязательств, прописанных в договоре энергоснабжения. Как правило, ограничение потребления это отключение электрического тока. Алгоритм отправки такого уведомления показан на рисунке.

Пример уведомления потребителя

По истечении 10 дней, после отправки уведомления компания производит отключение энергоснабжения. Чтобы избежать этого потребитель должен в десятидневный срок устранить нарушение, после чего обратиться к поставщику услуг для составления соответствующего акта. Подача электроэнергии будет возобновлена после оплаты электрической компании пени в соответствии с договором.

Более серьезные последствия могут возникнуть в том в случае, если помимо нарушения объема выделенной энергии будет выдвинуто обвинение в бесконтрольном потреблении электроэнергии. Основанием для этого будет снятие пломб с вводного автомата. Получить более подробную информацию о последствиях бесконтрольного потребления электричества, правил учета электроэнергии и т.д., можно на нашем сайте.

Пломба на вводном автомате (отмечена красным)

Список нормативно-технической и специальной литературы

Расходы тепла подсчитаны согласно и с учетом требований следующих документов:

1. Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002 г.);
2. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
3. Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975 г.);
4. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.);
5. СП30.13330 СНиП 2.04.-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
6. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
8. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
9. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
10. ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера
11. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
12. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
13. ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»
14. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.
15. Приказ Минэнерго России от 30.06.2014 N 400 “Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования”.

Посмотреть другие отчеты по тепловым нагрузкам.

Годовой расход за отопительный период

Qoгод = Qomax´ ((ti – tm)/(ti – tо))´ 24´ Zo´ 10-6 = 5676,13 ´ [(18 +3,1)/(18 +28)] ´ 24 ´ 214 ´ 10-6= = 13,3722 Гкал/год, где:

tm = -3,1 °С – средняя температура наружного воздуха за расчетный период;

ti = 18 °С – расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях;

tо = -28 °С – расчетная температура наружного воздуха;

24 час. – продолжительность работы системы отопления в сутки;

Zo = 214 сут. – продолжительность работы системы отопления за расчетный период.

Установленная мощность для электрических станций

Для электрических станций установленная мощность вычисляется суммированием номинальных мощностей отдельных генераторов и связанных с ними двигателей. Почти всегда эти значения идентичны. В случаях несовпадения расчет ведут по меньшей мощности.

В результате на дорогих станциях с большой экономией топлива стоимость электроэнергии чрезвычайно зависима от режима потребления. Поэтому для крупных станций выгодно использовать установленную мощность максимум часов в год, а для мелких ГТУ с большим расходом горючего включение целесообразнее производить в часы пика нагрузок, когда общее время работы в годовом исчислении невелико.

Расчетная мощность для промышленных объектов

Расчетная мощность промышленного предприятия зависит от:

• типа продукции;
• используемых технологий;
• ожидаемой максимальной нагрузки в течение года;
• типа выпускаемой продукции;
• типа оборудования и степени его адаптации к технологии.

Существует множество методов расчета, все они должны обладать общими свойствами:

• простотой вычисления;
• универсальностью в определении нагрузок для разных уровней потребления и распределения энергии;
• точностью результатов;
• легкостью определения показателей, на которых основан метод.

Основные показатели рассчитываются по тем же формулам, но с другими поправочными коэффициентами.

Для трехфазных электромоторов установленная мощность равна:

Р = Рн/(η х cos φ), где:

• Рн – номинальный мощностной показатель из техпаспорта;
• η – КПД электромотора;
• cos φ – мощностной коэффициент.

Увеличение выделенной, согласно техусловиям, мощности необходимо согласовывать с энергоснабжающей организацией. С этой целью проводятся перерасчеты для вводных кабелей и приборов защиты на основе новой установленной мощности. Но решение о выделении зависит от наличия свободных мощностей.

Исходные данные. Расчет максимальной тепловой нагрузки

Настоящий расчет выполнен с целью определения фактической тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилых помещений.

Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

1. Вероятность действия санитарно-технических приборов.

P = (qhhr,u x U) / (qh0 x N x 3600) = (1,7 x 4) / (0,2 х 2 х 3600) = 0,00472,

где:qhhr,u = 1,7 л;

U = 4 человека – количество персонала;

qh0 = 0,2 л/с;

N = 2 – число санитарно-технических приборов с горячей водой.

1. Вероятность использования санитарно-технических приборов.

Phr = (3600 х P х qh0) / qh0,hr = (3600 х 0,00472x 0,2) / 200 = 0,016992,

где:qh0,hr = 200;

1. Phr < 0,1

аhr = 0,207

1. Средний часовой расход воды.

qt = qhu x U/ 1000 x T = 10,2 x 4/ 1000 x 24 = 0,0017 м3/час

где: qhu = 10,2 л/час

1. Максимальный часовой расход воды.

qhr = 0,005 х qh0,hr х аhr = 0,005 х 200 х 0,207 = 0,207 м3/час

1. Тепловой поток.

а) в течении среднего часа

QhT = 1,16 х qhT х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,0017 х (65 – 5) + 0,017748= 0,136068 кВт x 859,8 = 116,9913 ккал /ч (0,0001169913 Гкал/ч)

б) в течении часа максимального потребления

Qhhr = 1,16 х qhhr х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,207 х (65 – 5) + 2,16108= 16,56828 кВт x 859,8 = 14245,407 ккал /ч (0,014245407 Гкал/ч)

Qhгод = gumh ´ m ´ с ´ r ´ [(65 – tсз)´ Zз]´ (1+ Kт.п) ´ 10-6 = 10,2 ´ 4 ´ 1 ´ 1 ´ [(65 – 5) ´ 365] ´ (1+ 0,3) ´ 10-6 = 1,16158 Гкал/год

где: gumh = 10,2 л/сутки

Посмотреть на примеры экономии воды