электрических нагрузок в промышленных установках»

Целью разработки новых материалов по расчету нагрузок промышленных электрических сетей является повышение точности расчета при сохранении в основном традиционной последовательности операций, производимых расчетчиком, и расчетных форм, а также обеспечение возможности использования существующих информаци­онно-справочных материалов по расчетным коэффициентам электроприемников (К _и, cos φ, tg φ).

Основная погрешность при использовании «Указаний по определению электри­ческих нагрузок в промышленных установках» 1968 г., основанных на методе упорядоченных диаграмм, заключается в том, что в аналитических выражениях для получения значений расчетной нагрузки групп электроприемников в качестве исходных данных предполагалось использование числовых характеристик функции случайных величин К _и(математического ожидания К _ихарактерных групп и среднеквадратичного отклоне­ния σК _ив этих группах). Однако в связи необходимостью проведения исключительно большого объема работ для получения этих характеристик, при формировании расчет­ной таблицы и номограммы использовалось заведомо завышенное значение σК _и= 0,316, единое для всех групп электроприемников, а в качестве исходных данных рекомендовались справочные материалы, в которых приведены не математические ожидания К _и, а наибольшее значение К _и, которые для данной характерной группы мо­гут быть превышены с вероятностью не более 0,05. Указанные допущения привели к значительному завышению средней компоненты Р_с расчетной активной мощности. Средняя компонента мощности Р_с = р_н К _ивозможна лишь у 5 % одиночных электропри­емников рассматриваемой характерной категории, а уже в группе из трех электроприемников вероятность того, что фактическое значение Р_с = равна 0,00012, т.е. фактическое значение Р_с группы электроприемников ниже расчетного.

В соответствии с изложенным, Р_с = следует рассматривать как верхнюю границу возможных значений средней расчетной нагрузки, которая для групп электроприемников заведомо превышает фактическую среднюю компоненту расчетной нагрузки, а при достаточно большом числе электроприемников в группе превышает максимальную по условию допустимого нагрева (расчетную) нагрузку, т.е. фактическое значение .

На основании статистического анализа фактических значений средней мощности групп электроприемников, подключенных к шинам цеховых трансформаторных подстанций, получены уравнения регрессии, характеризующие корреляционную связь между математическим ожиданием Р_с на шинах ТП в зависимости от расчетного значения и уравнения, характеризующего верхнюю границу возможных значений Р_с на шинах ТП в зависимости от .

Модификацией статистического метода расчета электрических нагрузок в аспекте перехода от детерминированного представления средней компоненты расчетной на­грузки к вероятностному, когда при определении средней компоненты расчетной нагрузки учитывается ее зависимость от числа электроприемников в группе и упомянутых выше уровней регрессии, получены аналитические выражения, позволяющие опреде­лять значение расчетной нагрузки с учетом фактической постоянной времени нагрева соответствующего элемента системы электроснабжения. Принципиально возможно, применяя двухстадийный расчет с использованием таблиц настоящего пособия, опре­делять для каждого элемента системы электроснабжения расчетную нагрузку с учетом постоянной времени этого элемента. Однако в целях сохранения одностадийности рас­четов, в Указаниях было решено использовать наименьшие возможные значения по­стоянных времени нагрева:

- для сетей напряжением ниже 1000 В Т = 10 мин;

- для сетей напряжением выше 1000 В Т = 30 мин;

- для трансформаторов (независимо от мощности)

и магистральных шинопроводов Т = 2,5 часа (150 мин).

Как было показано выше, при достаточно большом числе электроприемников в группе Р_р < Р_с = , т.е. Р_р / Р_с < 1, и указанное отношение не корректно трактовать как коэффициент максимума, вследствие чего в «Указаниях по расчету электриче­ских нагрузок» это отношение именуется как коэффициент расчетной нагрузки К_р = Р_р / Р_с .

Для малых групп электроприемников напряжением ниже 1000 В К_р > 1является аналогом коэффициента максимума, применяющегося в методе упорядоченных диаграмм, а при достаточно больших п_э К_р < 1можно рассматривать как аналог корректи­рующего коэффициента.

По аналитическим выражениям для K_p = f (K _u, п_э; Т = 10 мин)были получены таблицы и номограммы, позволяющие определять К_р для сетей напряжением ниже 1000 В аналогично тому, как определялся коэффициент максимума. Учитывая фактическое значение постоянных времени нагрева сетей напряжением выше 1000 В, для них, неза­висимо от числа электроприемников в группе, всегда соблюдается условие К_рт< 1, вследствие чего в расчетах принимается К_р = 1, Р_рс = .

Для трансформаторов значение К_р принимается в соответствии с табл. 3.2 указаний, учитывающей значение К _ии эффективное число электроприемников.

Аналитические выражения и соответствующие им расчетные таблицы и номограммы получены с учетом того, что случайные значения электрической нагрузки соот­ветствуют нормальному (Гауссову) закону распределения. Однако, при малых выборках закон распределения может отличаться от нормального, в этом случае для получения расчетной нагрузки использовалось сумма их номинальных значений. Было учтено, что при малых выборках из нормальной генеральной совокупности оценка расчетной на­грузки может производиться с использованием t коэффициентов распределения Стьюдента при ограничении области значений К_с

(К_с < 0,8).Такой подход позволил осуществить единообразную методику определения К_р во всем диапазоне возможных значений п_э.

При увеличении числа N_m цеховых трансформаторов, подключенных к узлу нагрузки (секция РП, ГПП), граница наибольших возможных значений нагрузки ТП сме­щается к линии регрессии, характеризующей корреляционную зависимость математического ожидания Р_с от и при N_m совпадает с ней. С учетом этого фак­тора получены аналитические выражения зависимости коэффициента одновременности К₀ от N_m и К _и врассматриваемом узле нагрузки.

В соответствии с ПУЭ, для выбора сечения проводников потребителей, работающих в повторно-кратковременном режиме, этот режим должен быть приведен к продолжительности включения ПВ = 100 % умножением номинальной мощности на .

Это правило необходимо соблюдать при определении расчетной нагрузки отдельных электроприемников, работающих а повторно-кратковременном режиме. Одна­ко при определении расчетной нагрузки группы, в которую входят электроприемники, работающие в повторно-кратковременном режиме, в качестве установленной мощности следует принимать паспортное значение, так как фактор кратковременности работы этих потребителей учитывается коэффициентом К _и = К_в К₃ = Р_с / Р_пасп .