Электрические нагрузки сельскохозяйственных потребителей: Предмет и цели изучения материала модуля № 1, страница 3

По приложениям 1.4 и 1.5 [01.nagruzki1] производится также суммирование разнородных нагрузок – бытовой и производственной и определяется расчётная нагрузка на шинах трансформаторных подстанций.

        Для расчёта электрических сетей необходимо знать значения полных мощностей на участках

S = P /cosφ,

(1.18)

где значения cosφ принимают для сетей 0,38 кВ по таблице приложения 4.6 [01.nagruzki1], а для сетей 10-110 кВ – по рис. 1.1 [01.nagruzki1] в зависимости от отношения расчетной нагрузки производственных потребителей Р_п к общей расчётной нагрузке Р_о.

Ро=Рп+Ркб,

(1.19)

где Р_кб – расчётная нагрузка коммунально-бытовых потребителей.

В случае отсутствия сведений об отношении Р_п/Р_о значение cosφ для определения полной мощности на участках сетей выше 1000 В, можно с достаточной степенью точности при учебном проектировании принимать в зависимости от отношения дневного максимума нагрузок Р_д к вечернему по приложению 1.7 [01.nagruzki1].

В сельском хозяйстве широко распространены сезонные потребители, которые потребляют электроэнергию не круглый год, а по сезонам: осенью и летом – зернотока и пункты по переработке сельскохозяйственных продуктов; зимой и весной – теплицы и парники; весной, летом и осенью – орошение и т.д. Если в проектируемой зоне электроснабжения такие потребители есть, то расчётные нагрузки определяют с учётом коэффициентов сезонности, значения которых приведены в таблице 1.8.

Если суммарная нагрузка сезонных потребителей весной составляет более 20% мощности остальных потребителей, летом – более 30% и осенью – более 10%, то нагрузку, кроме расчётного зимнего сезона, определяют также и для других сезонов.

1.2.2 Расчет нагрузок сельскохозяйственных объектов по вероятностным характеристикам

Для электрических нагрузок с помощью вероятностно-статистических методов необходимо иметь единую информационную базу о показателях нагрузок сельских электроприемников. Достаточно полно на основе многолетних экспериментальных исследований определены основные вероятностные характеристики нагрузок сельскохозяйственных потребителей в институте Сельэнергопроект [3].

Характеристики нагрузок сельскохозяйственных объектов приведены в приложениях 2.1-2.6 [01.nagruzki1], [2]. В этих таблицах для режимов вечернего и дневного максимумов указаны средние значения (математические ожидания) активной  и реактивной  мощностей. Здесь же приведены расчетные максимальные значения активной и реактивной нагрузок.

Для расчета электрических нагрузок на участках линий электропередачи и шинах подстанций, к которым присоединено произвольное количество потребителей, необходимо знать среднеквадратичное отклонение или дисперсию D=σ² всех подключенных нагрузок.

Значения дисперсии D(P) и D(Q) можно получить из приложений (2.1-2.6) [01.nagruzki1], [2] по выражениям:

	(1.20)
	(1.21)

Определив основные вероятностные характеристики электрических нагрузок потребителей и рассматривая нагрузки как случайные величины, для расчета нагрузки линии используют известные из курса теории вероятностей теоремы сложения математических ожиданий и дисперсий (3.8-3.14) [2]. Так, для математического ожидания суммарной активной нагрузки ni-х потребителей Р_Σ можно записать:

.

(1.22)

Аналогично для реактивной нагрузки.

Для независимых случайных величин (что характерно для нагрузок сельскохозяйственных потребителей) дисперсии суммарной активной нагрузки n i-х потребителей определяются:

.

(1.23)

Аналогично для реактивной нагрузки:

.

(1.24)

Расчетные активные и реактивные нагрузки линии и шин подстанций определяются по формулам:

;	(1.25)
,	(1.26)

где β – коэффициент точности (надежности) расчета

Расчетную полную мощность участка сети определяют по формуле (1.8).

По рассмотренной методике на кафедре электроснабжения КрасГАУ разработана программа расчета электрических нагрузок в электронных таблицах EXCEL.

Пример 1.1

Для схемы сети 0,4 кВ, изображенной на рисунке 1.2, определить нагрузку на головном участке сети. Нагрузка разнородная, указана в кВт на рисунке у каждого потребителя в виде . Все потребители относятся к производственным и коммунально-бытовым предприятиям.

Рис. 1.2. Схема сети 0,4 кВ к примеру 1.2

Решение: По условию задачи нагрузка сети разнородная, мощность потребителей отличается по величине более чем в четыре раза, поэтому расчет проведем по таблицам добавок мощностей (прил. 1.4) [01.nagruzki1], по формуле (1.17). Расчет начинаем с конца линии.

Для дневного максимума нагрузок:

Нагрузка на участке 1-2 будет равна мощности потребителя № 1, поэтому

Коэффициент мощности принимаем по прил. 1.6, [01.nagruzki1] для общественных учреждений и коммунальных предприятий. В нашем случае для всех потребителей принимаем дневной коэффициент мощности, cosφ_д = 0,85.

На участке 2–3 нагрузка будет определяться мощностями потребителя № 1 и № 2, поэтому по формуле (1.17) к большей нагрузке прибавляем добавку от меньшей.

Нагрузки на участке 3–4:

Нагрузки на участке 4–ТП:

Расчеты для вечернего максимума нагрузок аналогичны.

Пример 1.2

Для схемы сети 0,4 кВ, изображенной на рисунке 1.3, определить нагрузку на каждом участке. Нагрузка однородная, к сети подключены жилые дома с мощностью на вводе одного дома при вечернем максимуме нагрузок 14,5 кВт (дома с электрообогревом). Потребитель № 7 – четырехквартирный жилой дом. Нагрузку на вводе в одну квартиру принять равной нагрузке одноквартирного жилого дома.