معاملات حساب الأحمال الكهربائية
مهمة حساب الشبكات الكهربائية هي تقدير القيم بشكل صحيح الأحمال الكهربائية واختيار ، على التوالي ، من أصغر المقاطع العرضية الممكنة من الأسلاك والكابلات وأشرطة التوصيل حيث يتم استيفاء الشروط المعيارية فيما يتعلق بـ:
1. أسلاك التدفئة ،
2. كثافة التيار الاقتصادي ،
3. الحماية الكهربائية للأقسام الفردية للشبكة ،
4. خسائر الجهد في الشبكة ،
5. القوة الميكانيكية للشبكة.
أحمال التصميم لاختيار المقاطع العرضية للأسلاك هي:
1. نصف ساعة كحد أقصى I30- لاختيار مقاطع التسخين العرضية ،
2. متوسط حمل التحويل Icm - لاختيار المقاطع العرضية لكثافة التيار الاقتصادي ،
3. تيار الذروة - لاختيار الصمامات والإعدادات الحالية لقواطع دوائر التيار الزائد ولحساب فقد الجهد. عادةً ما يتلخص هذا الحساب في تحديد فقد الجهد في شبكة الإمداد عند بدء تشغيل محركات قفص السنجاب الفردية عالية الطاقة وفي حافلات الترولي.
عند اختيار المقاطع العرضية لشبكة التوزيع ، بغض النظر عن عامل الحمل الفعلي للمستقبل الكهربائي ، يجب دائمًا مراعاة إمكانية استخدامه بكامل طاقته ، وبالتالي يجب أخذ التيار المقنن للمستقبل الكهربائي على أنه التصنيف الحالي. يُسمح بالاستثناء فقط للأسلاك للمحركات الكهربائية المختارة ليس للتدفئة ، ولكن لعزم الدوران الزائد.
وبالتالي ، بالنسبة لشبكة التوزيع ، لا تتم التسوية على هذا النحو.
لتحديد التيار المقدر في شبكة الإمداد ، من الضروري إيجاد الحمل الأقصى أو المتوسط المشترك لعدد من مستهلكي الطاقة ، وكقاعدة عامة ، طرق تشغيل مختلفة. نتيجة لذلك ، فإن عملية حساب شبكة الطاقة معقدة نسبيًا وتنقسم إلى ثلاث عمليات متسلسلة رئيسية:
1. وضع مخطط حسابي ،
2. تحديد الحمولة القصوى المجمعة أو متوسط قيمها في الأقسام الفردية للشبكة ،
3. اختيار الأقسام.
يجب أن يحتوي مخطط التصميم ، الذي يعد تطويرًا لمفهوم مصدر الطاقة المحدد عند النظر في توزيع الطاقة الكهربائية ، على جميع البيانات الضرورية المتعلقة بالأحمال المتصلة وأطوال الأقسام الفردية للشبكة والنوع المختار وطريقة التمديد .
العملية الأكثر أهمية - تحديد الأحمال الكهربائية على الأقسام الفردية للشبكة - تعتمد في معظم الحالات على استخدام الصيغ التجريبية. تعتمد المعاملات المتضمنة في هذه الصيغ إلى حد كبير على طريقة عمل مستهلكي الطاقة الكهربائية ، والتقييم الصحيح للأخير له أهمية كبيرة ، على الرغم من أنه ليس دقيقًا دائمًا.
في الوقت نفسه ، يمكن أن يؤدي الخطأ في تحديد المعاملات وبالتالي الأحمال إلى عدم كفاية عرض النطاق الترددي للشبكة أو زيادة غير مبررة في سعر التثبيت بالكامل.
قبل الانتقال إلى منهجية تحديد الأحمال الكهربائية لشبكات الطاقة ، تجدر الإشارة إلى أن المعاملات المضمنة في معادلات الحساب غير مستقرة. نظرًا للتقدم التكنولوجي المستمر وتطور الأتمتة ، يجب أن تخضع هذه العوامل لمراجعة دورية.
نظرًا لأن الصيغ نفسها والمعاملات المضمنة فيها تقريبية إلى حد ما ، ينبغي ألا يغيب عن البال أن نتيجة الحسابات يمكن أن تكون فقط تحديد ترتيب مبالغ الفائدة. لهذا السبب ، الدقة المفرطة في العمليات الحسابية يجب اجتنابها.
القيم والمعاملات المدرجة في معادلات الحساب لتحديد الأحمال الكهربائية
القدرة المركبة Ru تعني:
1. للمحركات الكهربائية ذات التشغيل المستمر - القدرة الاسمية في الكتالوج (جواز السفر) بالكيلوواط ، تم تطويرها بواسطة محرك المحور:
2. بالنسبة للمحركات الكهربائية ذات التشغيل المتقطع - يتم تقليل القدرة الاسمية إلى التشغيل المستمر ، أي إلى PV = 100٪:
حيث PVN0M هي دورة التشغيل المقدرة بالنسبة المئوية وفقًا لبيانات الكتالوج ، Pnom هي الطاقة المقدرة عند PVN0M ،
3. لمحولات الأفران الكهربائية:
حيث СХ0М هي القدرة المقدرة للمحول وفقًا لبيانات الكتالوج ، kVA ، cosφnom هي خاصية عامل القدرة لتشغيل الفرن الكهربائي عند القدرة المقدرة ،
4. لمحولات آلات وأجهزة اللحام - يتم تقليل الطاقة الشرطية إلى التشغيل المستمر ، أي إلى PV = 100٪:
حيث Snom هو تصنيف دورة العمل للمحول في كيلو فولت أمبير ،
تحت مصدر الطاقة المتصل Ppr للمحركات الكهربائية يُفهم على أنه الطاقة التي يستهلكها المحرك من الشبكة عند الحمل والجهد الاسمي:
حيث ηnom هي القدرة المقدرة للمحرك بالوحدات النسبية.
متوسط الحمل النشط لأكبر نوبة عمل Rav.cm ونفس متوسط الحمل التفاعلي Qcp ، سم هما معاملات مقسومة على كمية الكهرباء المستهلكة خلال الوردية القصوى المحملة (WCM و VCM ، على التوالي) على مدة التحول بالساعات Tcm ،
متوسط الحمل النشط السنوي Rav.g ونفس الحمل التفاعلي Qcp.g معاملات من قسمة استهلاك الكهرباء السنوي (Wg و Vg ، على التوالي) على وقت العمل السنوي بالساعات (Tg):
تحت الحمل الأقصى ، يُفهم Rmax على أنه أكبر متوسط حمل لفترة زمنية معينة.
تمشيا مع PUE، لحساب شبكات التدفئة والمحولات ، يتم ضبط هذا الفاصل الزمني على 0.5 ساعة ، أي أن الحد الأقصى للحمل يفترض لمدة نصف ساعة.
قم بتمييز الحد الأقصى للحمل لمدة نصف ساعة: نشط P30 ، kW ، رد الفعل Q30 ، kvar ، كامل S30 ، kVA والتيار I30 ، أ.
تيار الذروة Ipeak هو أقصى تيار ممكن لحظي لمستهلك معين للطاقة الكهربائية أو لمجموعة من مستهلكي الكهرباء.
تحت عامل الاستخدام لتغيير KI ، فهم نسبة متوسط الحمل النشط للحد الأقصى للإزاحة المحملة إلى الطاقة المثبتة:
وفقًا لذلك ، فإن عامل الاستخدام السنوي هو نسبة متوسط الحمل النشط السنوي إلى السعة المركبة:
يُفهم العامل الأقصى Km على أنه نسبة الحمل الأقصى النشط نصف ساعة إلى متوسط الحمل لأقصى نوبة تحميل ،
معكوس المعامل الأقصى هو معامل التعبئة للرسم البياني Kzap
عامل الطلب Ks هو نسبة الحمولة القصوى لنصف ساعة النشطة إلى السعة المركبة:
تحت عامل التضمين Kv يُفهم على أنه نسبة وقت عمل جهاز الاستقبال للأسلوب المتكرر قصير الأجل وطويل الأجل للتحول إلى مدة التحول:
بالنسبة للمستقبلات الكهربائية المصممة للتشغيل المستمر أثناء التبديل ، فإن عامل التبديل يساوي عمليا الوحدة.
عامل تحميل الطاقة النشطة K3 هو نسبة حمل جهاز الاستقبال الكهربائي في وقت معين Pt إلى الطاقة المركبة:
بالنسبة للمحركات الكهربائية ، حيث تُفهم الطاقة المركبة على أنها قوة العمود ، سيكون من الأصح أن تنسب Ki و Kv و K3 ليس إلى التيار المثبت ، ولكن إلى مصدر الطاقة المتصل بالشبكة.
ومع ذلك ، من أجل تبسيط الحسابات ، وكذلك بسبب الصعوبات في حساب الكفاءة التي ينطوي عليها حمل المحركات الكهربائية ، يوصى بأن تشير هذه العوامل أيضًا إلى القدرة المركبة. وبالتالي ، فإن عامل الطلب الذي يساوي الوحدة (Kc = 1) يتوافق مع الحمل الفعلي للمحرك الكهربائي بمقدار η٪ من المحرك الكامل.
معامل الجمع بين الحد الأقصى للحمل KΣ هو نسبة الحمل الأقصى نصف ساعة المشترك لعدة مجموعات من مستهلكي الكهرباء إلى مجموع الأحمال نصف ساعة القصوى للمجموعات الفردية:
مع التقريب المقبول للأغراض العملية ، يمكن افتراض ذلك
وبالتالي
