حساب الاحمال الكهربائية
تحديد الأحمال القصوى بطريقة عامل الطلب
هذه الطريقة هي الأبسط وتتلخص في حساب الحد الأقصى للحمل النشط باستخدام الصيغة:
يمكن استخدام طريقة معامل الطلب لحساب الأحمال لتلك المجموعات المنفصلة من مستهلكي الكهرباء والورش والمؤسسات بشكل عام ، والتي توجد بيانات حول قيمة هذا المعامل (انظر معاملات حساب الأحمال الكهربائية).
عند حساب الأحمال لمجموعات فردية من أجهزة الاستقبال الكهربائية ، يوصى باستخدام هذه الطريقة لتلك المجموعات التي تعمل مستقبلاتها الكهربائية بحمل ثابت ومع عامل واجب يساوي (أو قريبًا من) واحد ، مثل المحركات الكهربائية للمضخات ، المعجبين وغيرهم.
وفقًا لقيمة P30 التي تم الحصول عليها لكل مجموعة من المستهلكين الكهربائيين ، يتم تحديد الحمل التفاعلي:
علاوة على ذلك ، يتم تحديد tanφ من خلال الخاصية cosφ لمجموعة معينة من مستهلكي الكهرباء.
ثم يتم جمع الأحمال النشطة والمتفاعلة بشكل منفصل ويتم العثور على الحمل الكلي:
الأحمال ΣP30 و Q30 هي مجموع القيم القصوى للمجموعات الفردية من مستهلكي الكهرباء ، بينما في الواقع يجب تحديد الحد الأقصى للمبلغ. لذلك ، عند تحديد أحمال قسم الشبكة مع عدد كبير من مجموعات مختلفة من المستقبلات الكهربائية ، يجب إدخال معامل الجمع بين الحد الأقصى KΣ ، أي
تتراوح قيمة KΣ في النطاق من 0.8 إلى 1 ، وعادة ما يتم أخذ الحد الأدنى عند حساب الأحمال في المصنع بأكمله.
ل أجهزة استقبال كهربائية منفصلة الطاقة العالية ، وكذلك لمستخدمي الطاقة ، نادرًا أو حتى لأول مرة في ممارسة التصميم ، يجب تحديد عوامل الطلب من خلال توضيح عوامل التحميل الفعلية مع التقنيين.
تحديد الأحمال القصوى بطريقة التعبير المزدوج
تم اقتراح هذه الطريقة من قبل Ing. DS Livshits مبدئيًا لتحديد أحمال التصميم للمحركات الكهربائية الخاصة بالمحرك الفردي لآلات تشغيل المعادن ، ثم تم توسيعه ليشمل مجموعات أخرى من أجهزة الاستقبال الكهربائية.
وفقًا لهذه الطريقة ، يتم تحديد الحد الأقصى للحمل النشط لمدة نصف ساعة لمجموعة من المستهلكين الكهربائيين بنفس وضع التشغيل من خلال التعبير:
حيث Рn - السعة المركبة لأكبر مستهلكي الطاقة ، ب ، ج - المعاملات الثابتة لمجموعة معينة من مستهلكي الطاقة في نفس وضع التشغيل.
وفقًا للحس المادي ، يحدد العضو الأول في صيغة الحساب متوسط الطاقة ، والثاني - القوة الإضافية التي يمكن أن تحدث في غضون نصف ساعة نتيجة تزامن الحمل الأقصى للمستهلكين الكهربائيين الفرديين للمجموعة . لذلك:
ويترتب على ذلك أنه بالنسبة للقيم الصغيرة لـ Pp مقارنةً بـ Ru ، والذي يحدث مع عدد كبير من أجهزة الاستقبال الكهربائية التي لها نفس الطاقة تقريبًا أو أقل ، K30 CP ، ويمكن إهمال المصطلح الثاني من صيغة الحساب في مثل هذه الحالات ، بافتراض P30 ≈ bPp Psr.cm. على العكس من ذلك ، مع وجود عدد صغير من أجهزة الاستقبال الكهربائية ، خاصة إذا كانت تختلف بشدة في القوة ، يصبح تأثير المصطلح الثاني في الصيغة مهمًا للغاية.
تعتبر الحسابات باستخدام هذه الطريقة أكثر تعقيدًا من استخدام طريقة عامل الطلب. لذلك ، فإن استخدام طريقة التعبير المزدوج له ما يبرره فقط لمجموعات مستهلكي الطاقة الذين يعملون بحمل متغير ومعاملات تحويل منخفضة ، حيث تكون معاملات الطلب إما غائبة على الإطلاق أو يمكن أن تؤدي إلى نتائج خاطئة. على وجه الخصوص ، على سبيل المثال ، من الممكن التوصية باستخدام هذه الطريقة للمحركات الكهربائية لآلات تشغيل المعادن وأفران المقاومة الكهربائية ذات الطاقة الصغيرة مع التحميل الدوري للمنتجات.
تشبه طريقة تحديد الحمل الكامل S30 باستخدام هذه الطريقة الطريقة الموضحة لطريقة عامل الطلب.
تحديد الأحمال القصوى من خلال طريقة العدد الفعال لمستهلكي الطاقة.
يُفهم العدد الفعال للمستقبلات الكهربائية على أنه عدد أجهزة الاستقبال ، المتساوية في القدرة والمتجانسة في وضع التشغيل ، والتي تحدد نفس قيمة الحد الأقصى المحسوب كمجموعة من أجهزة الاستقبال ذات القدرة المختلفة ووضع التشغيل.
يتم تحديد العدد الفعال لمستهلكي الطاقة من خلال التعبير:
أكبر الشمس وعامل الاستخدام المقابل لهذه المجموعة من المستقبلات الكهربائية ، وفقًا للجداول المرجعية ، يتم تحديد العامل الأقصى KM ثم الحد الأقصى لمدة نصف ساعة للحمل النشط
من أجل حساب حمولة كل مجموعة من أجهزة الاستقبال الكهربائية بنفس وضع التشغيل ، يكون تحديد PE منطقيًا فقط إذا كانت المستقبِلات الكهربائية المضمنة في المجموعة تختلف اختلافًا كبيرًا في الطاقة.
مع نفس الطاقة ف المستقبلات الكهربائية المدرجة في المجموعة
أي. العدد الفعال للمحركات الكهربائية يساوي العدد الفعلي. لذلك ، مع نفس القدرات أو مختلفة قليلاً لمستهلكي الطاقة في المجموعة ، يوصى بتحديد CM وفقًا للعدد الفعلي لمستهلكي الطاقة.
عند حساب الحمل لعدة مجموعات من أجهزة الاستقبال الكهربائية ، من الضروري تحديد متوسط قيمة عامل الاستخدام باستخدام الصيغة:
تنطبق طريقة العدد الفعال للمستقبلات الكهربائية على أي مجموعة من أجهزة الاستقبال الكهربائية ، بما في ذلك أجهزة الاستقبال الكهربائية التي تعمل بشكل متقطع. في الحالة الأخيرة ، يتم تقليل الطاقة المركبة Ru إلى دورة العمل = 100٪ ، أي للتشغيل المستمر.
يعد العدد الفعال لطريقة المستخدمين أفضل من الطرق الأخرى لأن العامل الأقصى ، وهو دالة لعدد المستخدمين ، متورط في تحديد الحمل.بمعنى آخر ، تحسب هذه الطريقة الحد الأقصى لمجموع عمليات التحميل للمجموعات الفردية ، وليس مجموع الحد الأقصى ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، مع طريقة معامل البحث.
لحساب المكون التفاعلي للحمل Q30 من القيمة التي تم العثور عليها لـ P30 ، من الضروري تحديد tanφ. لهذا الغرض ، من الضروري حساب متوسط الحمل لكل مجموعة من مستهلكي الكهرباء وتحديد tanφ من النسبة:
بالعودة إلى تعريف PE ، تجدر الإشارة إلى أنه مع وجود عدد كبير من المجموعات والقدرات المختلفة للمستقبلات الكهربائية الفردية في المجموعات ، فإن العثور على ΣPy2 غير مقبول عمليًا. لذلك ، يتم استخدام طريقة مبسطة لتحديد pe اعتمادًا على القيمة النسبية للعدد المؤثر للمستقبلات الكهربائية pe = ne / n.
تم العثور على هذا الرقم من الجداول المرجعية ، اعتمادًا على النسب:
حيث n1 هو عدد المستقبلات الكهربائية ، كل منها له سعة لا تقل عن نصف طاقة أقوى جهاز استقبال كهربائي ، ΣPupg1 هو مجموع القوى المثبتة لهذه المستقبلات الكهربائية ، n - عدد جميع مستهلكي الكهرباء ، ΣPу - مجموع القوى المثبتة لجميع مستهلكي الكهرباء.
تحديد الأحمال القصوى بناءً على معايير محددة لاستهلاك الكهرباء لكل وحدة إنتاج
للحصول على معلومات حول الإنتاجية المخططة للمؤسسة أو ورشة العمل أو المجموعة التكنولوجية للمستقبلات ول الاستهلاك المحدد للطاقة النشطة لكل وحدة إنتاج، يمكنك حساب الحد الأقصى للحمل النشط لمدة نصف ساعة باستخدام التعبير ،
حيث Wyd هو استهلاك الطاقة المحدد لكل طن من المنتج ، ME هو الإنتاج السنوي ، Tm.a - العدد السنوي لساعات الاستخدام للحمل النشط الأقصى.
في هذه الحالة ، يتم تحديد الحمل الكامل بناءً على المتوسط المرجح لعامل القدرة السنوي:
يمكن استخدام طريقة الحساب هذه لتحديد الأحمال التقريبية للمؤسسات ككل أو لورش العمل الفردية التي تنتج المنتجات النهائية. لحساب الأحمال على أقسام فردية من الشبكات الكهربائية ، يتضح أن استخدام هذه الطريقة ، كقاعدة عامة ، مستحيل.
حالات محددة لتحديد الأحمال القصوى مع عدد مستهلكي الطاقة حتى خمسة
يمكن حساب أحمال المجموعات مع عدد صغير من مستهلكي الطاقة بالطرق المبسطة التالية.
1. إذا كان هناك اثنان أو ثلاثة أجهزة استقبال كهربائية في المجموعة ، فيمكن اعتبار مجموع القدرة المقدرة للمستقبلات الكهربائية بمثابة الحمل الأقصى المحسوب:
وبالتالي
بالنسبة للمستقبلات الكهربائية ، المتجانسة من حيث النوع والقوة وطريقة التشغيل ، يُسمح بالإضافة الحسابية لمجموع القوى. ثم،
2. إذا كان هناك أربعة أو خمسة أجهزة استقبال كهربائية من نفس النوع والطاقة ونمط التشغيل في المجموعة ، فيمكن حساب الحمل الأقصى بناءً على متوسط عامل الحمولة ، وفي هذه الحالة يمكن افتراض المجموع الحسابي للقوى الإجمالية يكون:
3. مع نفس العدد من أنواع مختلفة من المستقبلات الكهربائية ، يجب أن يؤخذ الحمل الأقصى المحسوب على أنه مجموع نواتج القدرة المقدرة للمستقبلات الكهربائية وعوامل الحمولة المميزة لهذه المستقبلات الكهربائية:
وبالتالي:
تحديد الأحمال القصوى في وجود مجموعة ، إلى جانب مستهلكي الكهرباء أحادي الطور ، إلى جانب ثلاث مراحل
إذا لم تتجاوز الطاقة المركبة الإجمالية للمستقبلات الكهربائية الثابتة والمتحركة أحادية الطور 15٪ من إجمالي الطاقة للمستقبلات الكهربائية ثلاثية الطور ، فيمكن عندئذٍ اعتبار الحمل بأكمله ثلاثي الأطوار ، بغض النظر عن درجة انتظام التوزيع الأحمال أحادية الطور على مراحل.
بخلاف ذلك ، إذا تجاوز إجمالي الطاقة المركبة لمستهلكي الطاقة أحادي الطور 15٪ من إجمالي الطاقة لمستقبلات الطاقة ثلاثية الطور ، فيجب تنفيذ توزيع الأحمال أحادية الطور حسب المراحل بطريقة تجعل أكبر يتم تحقيق درجة التوحيد.
عندما ينجح ذلك ، يمكن إجراء حساب الحمل بالطريقة المعتادة ، ولكن إذا لم ينجح ذلك ، فيجب إجراء العد للمرحلة الأكثر تحميلًا. في هذه الحالة ، هناك حالتان ممكنتان:
1. جميع مستهلكي الكهرباء أحادي الطور متصلون بجهد الطور ،
2. من بين المستقبلات الكهربائية أحادية الطور ، هناك أيضًا تلك المتصلة بجهد التيار الكهربائي.
في الحالة الأولى ، بالنسبة للطاقة المركبة ، يجب أخذ ثلث طاقتها الفعلية لمجموعات من المستقبلات الكهربائية ثلاثية الطور (إن وجدت) ، لمجموعات المستقبلات الكهربائية أحادية الطور - الطاقة المتصلة بالطور الأكثر تحميلًا.
وفقًا لقوى الطور التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة ، يتم حساب الحمل الأقصى للمرحلة الأكثر تحميلًا بكل طريقة ، ثم بضربها في 3 ، يتم تحديد حمل الخط ثلاثي الطور.
في الحالة الثانية ، لا يمكن تحديد المرحلة الأكثر تحميلًا إلا عن طريق حساب متوسط القوى التي يجب إحضار الأحمال أحادية الطور المتصلة بجهد الشبكة إلى المراحل المقابلة.
يتم تقليل الطاقة النشطة للمستقبلات أحادية الطور المتصلة ، على سبيل المثال ، بين المرحلتين ab و ac ، من خلال التعبير:
وفقًا لذلك ، القوة التفاعلية لمثل هذه المستقبلات
هنا Рab ، Ras هي القوى المتصلة بجهد الخط ، على التوالي بين المرحلتين ab و ac ، p (ab) a ، p (ac) a ، q (ab) a ، q (ac) a ، هي معاملات إحضار الأحمال ، المتصلة بجهد الخط ، إلى المرحلة أ.
من خلال إعادة ترتيب المؤشرات بشكل دائري ، يمكن الحصول على التعبيرات لإعطاء القوة لكل مرحلة.