Coeficientes para calcular cargas elétricas

A tarefa de calcular redes elétricas é estimar os valores corretamente cargas elétricas e a seleção, respectivamente, da menor das possíveis seções transversais de fios, cabos e barramentos onde as condições padronizadas seriam atendidas com relação a:

1. fios de aquecimento,

2. densidade de corrente econômica,

3. proteção elétrica de seções individuais da rede,

4. perdas de tensão na rede,

5. a resistência mecânica da rede.

As cargas de projeto para a seleção de seções transversais de fios são:

1. máximo de meia hora I30 - para seleção de seções transversais de aquecimento,

2. a carga de comutação média Icm - para escolher as seções transversais para a densidade de corrente econômica,

3. corrente de pico — para seleção de fusíveis e configurações de corrente de disjuntores de sobrecorrente e para cálculo de perda de tensão. Este cálculo geralmente se resume a determinar a perda de tensão na rede de alimentação ao iniciar motores individuais de gaiola de esquilo de alta potência e em trólebus.

Ao escolher as seções da rede de distribuição, independentemente do fator de carga real do receptor elétrico, deve-se sempre levar em consideração a possibilidade de usá-lo em sua capacidade total e, portanto, a corrente nominal do receptor elétrico deve ser considerada a corrente nominal. Uma exceção é permitida apenas para fios para motores elétricos selecionados não para aquecimento, mas para torque de sobrecarga.

Assim, para a rede de distribuição, a liquidação propriamente dita não ocorre.

Para determinar a corrente estimada na rede de abastecimento, é necessário encontrar a carga máxima ou média combinada de vários consumidores de energia e, via de regra, diferentes modos de operação. Como resultado, o processo de cálculo da rede elétrica é relativamente complexo e é dividido em três operações sequenciais principais:

1. elaboração de um esquema de cálculo,

2. determinação da carga máxima combinada ou seus valores médios em seções individuais da rede,

3. seleção de seções.

O esquema de projeto, que é um desenvolvimento do conceito de alimentação delineado ao considerar a distribuição de energia elétrica, deve conter todos os dados necessários sobre as cargas conectadas, os comprimentos das seções individuais da rede e o tipo e método de instalação escolhidos .

A operação mais importante — a determinação de cargas elétricas em seções individuais da rede — é, na maioria dos casos, baseada no uso de fórmulas empíricas. Os coeficientes incluídos nessas fórmulas dependem em grande parte do modo de operação dos consumidores de energia elétrica, sendo de grande importância a correta avaliação deste último, embora nem sempre seja precisa.

Ao mesmo tempo, a incorreção na determinação dos coeficientes e, consequentemente, das cargas pode levar a uma largura de banda insuficiente da rede ou a um aumento injustificado do preço de toda a instalação.

Antes de passar para a metodologia de determinação de cargas elétricas para redes elétricas, deve-se observar que os coeficientes incluídos nas fórmulas de cálculo não são estáveis. Devido ao contínuo progresso tecnológico e ao desenvolvimento da automação, esses fatores devem ser objeto de revisão periódica.

Como as próprias fórmulas e os coeficientes nelas incluídos são até certo ponto aproximados, deve-se ter em mente que o resultado dos cálculos só pode ser a determinação da ordem dos valores dos juros. Por esse motivo, o escrupuloso excessivo nas operações aritméticas Deveria ser evitado.

Valores e coeficientes incluídos nas fórmulas de cálculo para determinação de cargas elétricas

Capacidade instalada Ru significa:

1. para motores elétricos com operação contínua - potência nominal no catálogo (passaporte) em quilowatts, desenvolvida pelo motor de eixo:

2. para motores elétricos com funcionamento intermitente — potência nominal reduzida a funcionamento contínuo, ou seja, para PV = 100%:

onde PVN0M é o ciclo de trabalho nominal em porcentagem de acordo com os dados do catálogo, Pnom é a potência nominal em PVN0M,

3. para transformadores de forno elétrico:

onde СХ0М é a potência nominal do transformador de acordo com os dados do catálogo, kVA, cosφnom é o fator de potência característico da operação de um forno elétrico na potência nominal,

4. para transformadores de máquinas e dispositivos de soldagem - potência condicional reduzida para operação contínua, ou seja, para PV = 100%:

onde Snom é a classificação do ciclo de trabalho do transformador em quilovolts-ampères,

Sob alimentação conectada Ppr de motores elétricos é entendida como a potência consumida pelo motor da rede em carga e tensão nominais:

onde ηnom é a potência nominal do motor em unidades relativas.

Carga ativa média para o turno mais movimentado Rav.cm e a mesma carga reativa média Qcp, cm são coeficientes divididos pela quantidade de eletricidade consumida durante o turno com carga máxima (WCM e VCM, respectivamente) pela duração do turno em horas Tcm,

Carga ativa média anual Rav.g e a mesma carga reativa Qcp.g são coeficientes da divisão do consumo anual de eletricidade (Wg e Vg, respectivamente) pelo tempo de trabalho anual em horas (Tg):

Sob carga máxima, Rmax é entendido como a maior carga média para um determinado intervalo de tempo.

De acordo com o PUE, para o cálculo de redes de aquecimento e transformadores, esse intervalo de tempo é definido como 0,5 h, ou seja, a carga máxima é assumida por meia hora.

Distinguir a carga máxima por meia hora: ativo P30, kW, reativo Q30, kvar, full S30, kVA e atual I30, a.

Pico de corrente Ipico é a máxima corrente instantânea possível para um determinado consumidor de energia elétrica ou para um grupo de consumidores elétricos.

No fator de utilização para mudança de KI, entenda a relação entre a carga ativa média para o deslocamento carregado máximo e a potência instalada:

Assim, o fator de utilização anual é a razão entre a carga ativa média anual e a capacidade instalada:

O fator máximo Km é entendido como a relação entre a carga máxima ativa de meia hora e a carga média para o turno carregado máximo,

O inverso do coeficiente máximo é o coeficiente de preenchimento do gráfico Kzap

O fator de demanda Ks é a relação entre a carga máxima ativa de meia hora e a capacidade instalada:

Sob o fator de inclusão Kv é entendido como a razão entre o tempo de trabalho do receptor do modo de operação repetido de curto e longo prazo de um turno para a duração do turno:

Para receptores elétricos projetados para operação contínua durante a comutação, o fator de comutação é praticamente igual à unidade.

O fator de carga para a potência ativa K3 é a razão da carga do receptor elétrico em um determinado momento Pt ​​para a potência instalada:

Para motores elétricos, onde a potência instalada é entendida como a potência no eixo, seria mais correto atribuir Ki, Kv, K3 não à instalada, mas à fonte de alimentação conectada à rede.

Porém, para simplificar os cálculos, bem como devido às dificuldades em contabilizar a eficiência envolvida na carga dos motores elétricos, recomenda-se que esses fatores também se refiram à potência instalada. Assim, o fator de demanda igual à unidade (Kc = 1) corresponde à carga real do motor elétrico no valor de η% da cheia.

O coeficiente de combinação da carga máxima KΣ é a razão entre a carga máxima combinada de meia hora de vários grupos de consumidores elétricos e a soma das cargas máximas de meia hora de grupos individuais:

Com uma aproximação admissível para fins práticos, pode-se supor que

e consequentemente