Kertoimet sähkökuormien laskemiseen
Sähköverkkojen laskennan tehtävänä on arvioida arvot oikein sähköiset kuormat ja vastaavasti valinta pienimmistä mahdollisista johtojen, kaapeleiden ja kiskojen poikkileikkauksista, joissa standardoidut ehdot täyttyvät seuraavilta osin:
1. lämmityslangat,
2. taloudellinen virrantiheys,
3. verkon yksittäisten osien sähkösuojaus,
4. verkon jännitehäviöt,
5. verkon mekaaninen lujuus.
Suunnittelukuormat johtojen poikkileikkausten valinnassa ovat:
1. puolen tunnin maksimi I30-lämmityspoikkipintojen valintaan,
2. keskimääräinen kytkentäkuorma Icm — taloudellisen virrantiheyden poikkileikkausten valintaan,
3. huippuvirta — ylivirtakatkaisijoiden sulakkeiden ja virta-asetusten valintaan sekä jännitehäviön laskemiseen. Tämä laskelma tiivistyy yleensä syöttöverkon jännitehäviön määrittämiseen käynnistettäessä yksittäisiä suuritehoisia oravahäkkimoottoreita ja johdinautoissa.
Jakeluverkon poikkileikkauksia valittaessa on sähkövastaanottimen todellisesta kuormituskertoimesta riippumatta aina otettava huomioon mahdollisuus käyttää sitä täydellä teholla ja siksi sähkövastaanottimen nimellisvirta on otettava huomioon nimellisvirta. Poikkeus on sallittu vain sähkömoottoreiden johtimille, jotka ei ole valittu lämmitykseen, vaan ylikuormitusmomenttia varten.
Näin ollen jakeluverkon osalta selvitystä ei tapahdu sellaisenaan.
Arvioidun virran määrittämiseksi syöttöverkossa on tarpeen löytää useiden energiankuluttajien yhdistetty maksimi- tai keskimääräinen kuormitus ja pääsääntöisesti erilaiset toimintatavat. Tämän seurauksena sähköverkon laskentaprosessi on suhteellisen monimutkainen ja jaettu kolmeen peräkkäiseen pääoperaatioon:
1. laskentakaavion laatiminen,
2. yhdistetyn enimmäiskuorman tai sen keskiarvojen määrittäminen verkon yksittäisissä osissa,
3. osien valinta.
Suunnittelukaavion, joka on sähköenergian jakelua harkittaessa hahmotellun tehonsyöttökonseptin kehitystyö, tulee sisältää kaikki tarvittavat tiedot liitetyistä kuormista, verkon yksittäisten osien pituuksista sekä valitusta asennustyypistä ja -menetelmästä. .
Tärkein operaatio — verkon yksittäisten osien sähkökuormituksen määrittäminen — perustuu useimmissa tapauksissa empiiristen kaavojen käyttöön. Näihin kaavoihin sisältyvät kertoimet riippuvat suurimmassa määrin sähköenergian kuluttajien toimintatavasta, ja viimeksi mainitun oikea arviointi on erittäin tärkeää, vaikka se ei aina ole tarkkaa.
Samanaikaisesti kertoimien ja vastaavasti kuormituksen määrittämisessä tapahtuva virhe voi johtaa joko verkon riittämättömään kaistanleveyteen tai koko asennuksen hinnan perusteettomaan nousuun.
Ennen kuin siirrytään sähköverkkojen sähkökuormituksen määritysmenetelmään, on huomattava, että laskentakaavojen kertoimet eivät ole stabiileja. Jatkuvan teknologisen kehityksen ja automaation kehittymisen vuoksi näitä tekijöitä on tarkasteltava säännöllisesti.
Koska itse kaavat ja niihin sisältyvät kertoimet ovat jossain määrin likimääräisiä, on syytä muistaa, että laskelmien tuloksena voi olla vain korkomäärien järjestyksen määrittäminen, minkä vuoksi liiallista tarkkuutta aritmeettisissa operaatioissa tulisi välttää.
Arvot ja kertoimet sisältyvät laskentakaavoihin sähkökuormien määrittämiseksi
Asennettu kapasiteetti Ru tarkoittaa:
1. jatkuvatoimisille sähkömoottoreille — luettelossa (passissa) oleva nimellisteho kilowatteina, akselimoottorin kehittämä:
2. sähkömoottoreille, jotka toimivat jaksoittaisesti — nimellisteho vähennettynä jatkuvaan käyttöön, ts. PV = 100 %:
missä PVN0M on nimelliskäyttösuhde prosentteina luettelotietojen mukaan, Pnom on nimellisteho arvolla PVN0M,
3. sähköuunimuuntajille:
missä СХ0М on muuntajan nimellisteho luettelotietojen mukaan, kVA, cosφnom on tehokerroin, joka on ominaista sähköuunin toiminnalle nimellisteholla,
4. hitsauskoneiden ja -laitteiden muuntajille — ehdollinen teho, joka on alennettu jatkuvaan käyttöön, ts. PV = 100 %:
jossa Snom on muuntajan käyttösuhde kilovolttiampeereina,
Sähkömoottoreiden kytketyssä tehonsyötössä Ppr tarkoitetaan tehoa, jonka moottori kuluttaa verkosta nimelliskuormalla ja -jännitteellä:
missä ηnom on moottorin nimellisteho suhteellisissa yksiköissä.
Keskimääräinen aktiivinen kuorma kiireisimmässä työvuorossa Rav.cm ja sama keskimääräinen loiskuorma Qcp, cm ovat kertoimia jaettuna maksimikuormitetun työvuoron (WCM ja VCM) aikana kulutetulla sähkömäärällä työvuoron kestolla tunteina Tcm,
Keskimääräinen vuotuinen aktiivinen kuorma Rav.g ja sama loiskuorma Qcp.g ovat kertoimia, jotka saadaan jakamalla vuotuinen sähkönkulutus (Wg ja Vg) vuotuisella työajalla tunteina (Tg):
Maksimikuormituksella Rmax ymmärretään suurimmaksi keskimääräiseksi kuormitukseksi tietyllä aikavälillä.
PUE:n mukainen, lämmitysverkkojen ja muuntajien laskennassa tämä aikaväli asetetaan 0,5 h, eli maksimikuormitukseksi oletetaan puoli tuntia.
Erottele maksimikuormitus puolen tunnin ajaksi: aktiivinen P30, kW, loisarvoinen Q30, kvar, täysi S30, kVA ja virta I30, a.
Huippuvirta Ipeak on hetkellinen suurin mahdollinen virta tietylle sähköenergian kuluttajalle tai sähkönkuluttajaryhmälle.
KI:n muutoksen käyttökertoimessa ymmärrä keskimääräisen aktiivisen kuorman suhde suurimmalle kuormitetulle siirtymälle asennettuun tehoon:
Näin ollen vuotuinen käyttökerroin on keskimääräisen vuotuisen aktiivisen kuormituksen suhde asennettuun kapasiteettiin:
Maksimikertoimella Km tarkoitetaan aktiivisen puolen tunnin maksimikuormituksen suhdetta suurimman kuormitetun vuoron keskimääräiseen kuormaan,
Maksimikertoimen käänteisarvo on Kzap-graafin täyttökerroin
Kysyntäkerroin Ks on aktiivisen puolen tunnin maksimikuorman suhde asennettuun tehoon:
Sisällyskertoimella Kv ymmärretään toistuvan lyhyen ja pitkän aikavälin työvuoron vastaanottimen työajan suhde työvuoron kestoon:
Sähkövastaanottimissa, jotka on suunniteltu jatkuvaan käyttöön kytkennän aikana, kytkentäkerroin on käytännössä yhtä suuri kuin yksikkö.
Aktiivitehon K3 kuormituskerroin on sähkövastaanottimen kuormituksen suhde tietyllä hetkellä Pt asennettuun tehoon:
Sähkömoottoreissa, joissa asennetulla teholla tarkoitetaan akselitehoa, olisi oikeampaa määrittää Ki, Kv, K3 ei asennetulle, vaan verkkoon kytketylle teholähteelle.
Laskelmien yksinkertaistamiseksi sekä sähkömoottoreiden kuormitukseen liittyvän hyötysuhteen laskemisen vaikeuksien vuoksi suositellaan kuitenkin, että nämä tekijät viittaavat myös asennettuun tehoon. Siten yksikköä vastaava tarvekerroin (Kc = 1) vastaa sähkömoottorin todellista kuormitusta η %:n verran täydestä.
Maksimikuorman KΣ yhdistelmäkerroin on useiden sähkönkuluttajaryhmien yhdistetyn puolen tunnin maksimikuormituksen suhde yksittäisten ryhmien puolen tunnin maksimikuormien summaan:
Käytännön syistä hyväksyttävällä likiarvolla voidaan olettaa, että
ja näin ollen
