Електричні навантаження визначають вибір всієї системи електропостачання. Для їх розрахунку використовують метод коефіцієнта попиту і метод упорядкування діаграм. Перший метод зазвичай використовується на стадії проектного завдання, коли невідомі потужності окремих електроприймачів (ЕП) [7, 12].
Метод впорядкування діаграм, або метод коефіцієнта максимуму, є основним при розробці технічних і робочих проектів електропостачання. Він дозволяє по номінальній потужності ЕП з урахуванням їх числа і характеристик визначити розрахункове навантаження будь-якого вузла схеми електропостачання. За цим методом розрахункова максимальне навантаження групи ЕП розташовані на другому рівні електропостачання (лінії розподільчої мережі напругою до 1 кВ, що забезпечують зв'язок силових розподільних пунктів, щитів, а також магістральні шинопроводи) [12]:
Групова номінальна потужність Рн визначається як сума номінальних потужностей ЕП за винятком резервних.
Коефіцієнт використання Кі одного або групи ЕП (табл. 2.1) характеризує використання активної потужності і являє собою відношення середньої активної потужності одного або групи ЕП за найбільш завантажену зміну до номінальної потужності. Розрахункові коефіцієнти електричних навантажень ЕП різних галузей промисловості наведені в [12, табл. 2.2].
Коефіцієнт максимуму Км є відношенням розрахункового максимуму активної потужності навантаження групи ЕП до середньої потужності навантаження за найбільш завантажену зміну.
Для групи ЕП одного режиму роботи середні активна і реактивна навантаження за найбільш навантажену зміну визначаються за рівняннями
Номінальна потужність п однотипних ЕП
Розрахункові коефіцієнти електричних навантажень
Для споживачів зі змінним навантаженням (група А) розрахункову активну навантаження Рр (А) групи ЕП відділення (дільниці, цеху) визначають з урахуванням коефіцієнта максимуму Км і середнього навантаження відділення:
де Км (А) - визначається в залежності від ефективного числа ЕП nе і від групового коефіцієнта використання Кі за найбільш завантажену зміну (табл. 2.2), а) - сумарна середньозмінна активна потужність.
Середньозважений коефіцієнт використання відділення ЕП групи А
де Рн (А) - сумарна номінальна активна потужність ЕП групи
Ефективне число ЕП групи А nе - число електроприймачів однакової потужності і режиму роботи, які обумовлюють навантаження (значення
розрахункового максимуму), що і група різних за потужністю і режиму роботи електроприймачів. Знаходиться за формулою
або за спрощеними виразами [7].
Розрахункова реактивна навантаження групи ЕП зі змінним навантаженням для відділення і в цілому по цеху визначається з урахуванням наведеного числа ЕП:
Коефіцієнти максимуму Км для різних коефіцієнтів використання
в залежності від nе
Для споживачів групи Б з постійним графіком навантаження (Км = 1) навантаження групи ЕП дорівнює середньому навантаженні за найбільш завантажену зміну. Розрахункові активні і реактивна потужності ЕП групи Б відділення:
До таких ЕП можуть бути віднесені, наприклад, електродвигуни насосів водопостачання, вентиляторів, нерегульованих димососів, компресорів, повітродувок, нерегульованих печей опору.
Після визначення навантажень відділень знаходиться розрахункове навантаження по цеху:
де Рсмj. Qсмj - активна і реактивна навантаження ЕП j -го відділення; m - кількість відділень.
Розрахункова активна і реактивна потужності цеху:
кВт; кВ × Ар. (2.11)
При наявності в цеху однофазних ЕП, розподілених по фазах з нерівномірністю £ 15%, вони враховуються як трифазні тієї ж сумарної потужності. В іншому випадку розрахункове навантаження однофазних ЕП приймається рівною потрійний величиною навантаження найбільш завантаженої фази [12].
При числі однофазних ЕП до трьох, їх умовна трифазна номінальна потужність визначається наступним чином:
а) при включенні однофазного ЕП на фазну напругу при трифазній системі
де Sn - паспортна потужність; Рн.ф - номінальна потужність максимально навантаженої фази;
б) при включенні одного ЕП на лінійну напругу
Максимальні навантаження однофазних ЕП при числі їх більше трьох при однаковому Кі і cosj, включених на фазну або лінійна напруга, визначаються за рівняннями
Для визначення електричних навантажень всього цеху складається зведена відомість (табл. 2.3) з заповненням всіх розрахункових даних.
Зведена відомість електричних навантажень цеху
Найменування характерною групи ЕП
При використанні відомих значень питомої потужності загального рівномірного освітлення в залежності від типу світильника і виходячи з оптимального їх розташування в приміщенні визначається потужність однієї лампи [8, 14].
Для висвітлення основних цехів з висотою більше 6 м і при наявності
відкритих просторів використовуються газорозрядні лампи типу ДРЛ з
cosj = 0,58. Для адміністративних і побутових приміщень застосовуються люмінесцентні лампи з cosj = 0,85, для освітлення дрібних приміщень використовуються лампи розжарювання з cosj = 1.
Повна розрахункове навантаження цеху визначається підсумовуванням розрахункових навантажень силових і освітлювальних груп електроприймачів, кВ × А:
За величиною повної розрахункового навантаження підбирається трансформатор з урахуванням компенсації реактивної потужності.
Примітка. Приклади по визначенню електричних навантажень представлені у [12, табл. 2.11 і 2.12].