Тематическое содержание

§ 1. Общие положения по определению электрических нагрузок (5.1).

5.1. Электрической нагрузкой называется величина мощности или электрического тока, потребляемых токоприемником или устройством, потребляющим электроэнергию.

Электрические нагрузки (мощность или ток) жилых квартир зависят от многих случайных факторов.

Принято нормировать электрические нагрузки в киловаттах на квартиру (семью).

Утверждённые расчётные удельные нагрузки на квартиру приняты для периода зимнего максимума, т.е. для периода наибольших нагрузок в жилых зданиях.

Расчетные нагрузки для лифтовых установок определяются на основе коэффициентов спроса, зависящих от числа лифтов и этажности зданий. Коэффициент спроса определяется по отношению наибольшей расчетной нагрузки в данной точке сети к установленной мощности электроприемника.

Электрические нагрузки различных встроенных и пристроенных к жилым домам торговых, коммунально-бытовых и других предприятий определяются с учетом коэффициента участия их в максимуме нагрузки электрической сети города.

Как показали исследования, установленная мощность электроприемников в квартирах колеблется в пределах от 0,1 до 4,11 кВт в домах с газовыми плитами и от 0,18 до 5,42 кВт в домах с электроплитами без учета установленной мощности электроплиты. Установленная мощность бытовых электроприборов колеблется в пределах от 0,1 до 3,38 кВт в домах с газовыми плитами и 0,1 до 4,6 кВт в домах с электроплитами. Установленная мощность освещения в квартирах колеблется в пределах от 0,04 до 1,4 кВт. На перспективу установленная мощность электроприемников в квартире достигнет при газовой плите 10 – 14 кВт, а при электроплите 17 – 22 кВт.

Наибольшая нагрузка жилых домов в зависимости от числа квартир в доме (n) может быть определена по выражениям:

для домов с газовыми плитами

для домов с электроплитами

Вероятная оценка позволяет определить средние максимумы нагрузки (кВт):

где средняя мощность і-го прибора (устройства) присоединённого к данной

фазе;

і-й коэффициент корелляции: 0,6 – для освещения и телевизоров;

0,5 – для радио; 0,2 – для холодильников; 0,1 – стиральных машин и

пылесосов; 0,2 – для утюгов; 0,15 – для прочих приборов.

Жилые дома характеризуются значительной несимметрией токов и напряжений.

Асимметрия (несимметрия) токов и напряжений (3.9) в электрической сети обусловлена неравномерной нагрузкой фаз и вероятным характером работы бытовых электроприборов.

Несимметрия приводит к дополнительным потерям мощности и электроэнергии в сети, а также к перегрузу отдельных фаз.

Асимметрия (несимметрия) характеризуется коэффициентом несимметрии напряжения (тока) (3,12, 3,13) и коэффициентом неуравновешенности (3,14).

При проектировании электроснабжения несимметрию учитывают путём соответствующего увеличения нормируемых удельных электрических нагрузок, кВт квартира. Расчет ведут по наиболее нагруженной фазе:

Где - мощность наиболее нагруженной фазы.

§ 2. Расчёт электрических нагрузок.

Для расчётов следует пользоваться ведомственными строительными нормами ВСН 59 – 88, а также «Державними будівельними нормами України» ДБН В. 2.5-23-2003. Для определения электрических нагрузок квартир одного или группы жилых домов, можно пользоваться формулой:

где удельная расчётная нагрузка (5.2) потребителей квартир, кВт;

удельная расчётная мощность бытовых кондиционеров, кВт;

- количество квартир присоединённых к трансформаторной подстанции.

5.2. Удельная расчетная нагрузка – это величина нормируемой мощности потребителей, приходящаяся на одну трёхкомнатную квартиру жилого дома, определенная по результатам статистических исследований.

Расчётная нагрузка линий, питающих лифтовых установок жилого дома, определяется по формуле:

Где коэффициент спроса (5.3) лифтовых установок;

установленная мощность двигателя і-ой лифтовой установки, кВт.

5.3. Коэффициент спроса – это определенное по статистическим данным отношение фактической мощности группы потребителей или токоприемников к их суммарной паспортной мощности, показывающие, какую долю суммарной паспортной мощности составляет фактическая мощность.

Расчётная нагрузка жилого дома определяется по формуле:

Где расчетная нагрузка потребителей квартир, кВт;

расчетная нагрузка силовых потребителей жилого дома, кВт;

0,9 - общий коэффициент спроса силовых потребителей жилого дома.

Расчётная нагрузка силовых потребителей жилого дома складывается из расчётной нагрузки лифтовых установок жилого дома () и расчётной нагрузки других силовых потребителей (), они определяются по выражению:

Расчетная нагрузка лифтовых установок и санитарно-технических установок определяется по формулам:

; ,

где и - коэффициенты спроса лифтовых установок и прочих силовых

установок;

и - установленные паспортные мощности электродвигателей лифтовой

установки и др. силовых установок (вентиляторов, насосов и др.),

кВт;

и - количество лифтовых и прочих установок в жилом доме.

Расчётная реактивная нагрузка жилого дома определяется по формуле:

где и - соответственно расчётная реактивная мощность квартир и силовых

потребителей жилого дома, кВАр.

Расчётная реактивная нагрузка квартир определяется как произведение активной мощности и тангенса угла сдвига фаз между векторами напряжения и тока:

;

Тангенсы углов:

(нагрузки квартир), (лифтовых установок), (силовых нагрузок –вентиляторов и насосов) определяются по таблицам, приведённым в справочной литературе в зависимости от характера нагрузки, а коэффициенты спроса - в зависимости от этажности домов.

Расчётная полная нагрузка жилого дома определяется по выражению:

кВА.

Расчётный ток питающей линии для жилого дома определяется по формуле:

Расчётные (удельные) нагрузки для жилого дома определены, исходя из условной жилой площади одной квартиры равной 55 (табл.5.1), коэффициенты спроса, и

- по статистическим данным (табл.5.2, 5.3).

Расчётные удельные нагрузки в кВт/квартира. Таблица 5.1.

Наименование потребителей	Количество квартир в доме
1-3
Квартиры с газовыми плитами	4,50	2,30	1,75	1,45	1,30	1,15	1,00	0,80	0,60
Квартиры с электроплитами	6,00	3,20	2,70	2,40	2,15	2,00	1,80	1,50	1,30

Коэффициенты спроса в зависимости от количества лифтовых установок и высоты (этажности) жилых домов. Таблица 5.2.

Количество лифтовых установок	Коэффициент спроса для домов высотой
До 12 этажей	12 этажей и более
2 - 3	0,80	0,9
4 - 5	0,70	0,8
6 - 7	0,60	0,7
9 - 10	0,50	0,6
11 - 12	0,40	0,5
более 20	0,35	0,4

Расчётные и принимаются в зависимости от особенностей Таблица 5.3.

потребителей.

Линии питания	Расчётные коэффициенты

Квартир с электроплитами	0,98	0,20
Квартир с газовыми плитами	0,96	0,29
Хозяйственных насосов, вентиляционных Установок и др. сантехнических установок	0,85	0,62
Лифтов	0,60	1,33

§. 3. Коэффициенты, учитывающие несовпадение максимумов (5.4) силовых,

осветительных и общих нагрузок зданий, подключённых к одной

трансформаторной подстанции (ТП).

5.4. Коэффициент, учитывающий несовпадение максимумов групповых нагрузок потребителей – это отношение расчётной совмещённой мощности потребителей, определяемой по графику нагрузки, к суммарной мощности группы этих потребителей.

Максимумы нагрузок отдельных потребителей (домов) во времени всегда не совпадают. При совместном питании этих нагрузок от общей ТП расчётная нагрузка определяется по формуле:

где - коэффициент учитывающий несовпадение максимумов нагрузок

(табл. 5-4);

- максимальная силовая нагрузка;

- максимальная осветительная нагрузка;

- максимальная нагрузка холодильных установок;

0,4 - коэффициент, учитывающий время работы холодильной установки как 40% от общего рабочего времени.

Если от одной ТП питается несколько домов (зданий), учитывается несовпадение максимумов их нагрузок по формуле:

где - наибольшая из нагрузок зданий, присоединенных к одной линии, кВт;

- расчётные нагрузки зданий 1,2,…n (кроме здания, имеющего

максимальную нагрузку ), кВт;

- коэффициенты несовпадения максимумов нагрузки зданий 1,2,…n

Коэффициенты несовпадения максимумов нагрузок. Таблица 5.4.

Здания	Коэффициент при отношении расчётной осветительной нагрузки к силовой, %
20-75	76-140	141-250
Предприятия торговли	0,90/0,85	0,85/0,75	0,91/0,85
Учебные заведения	0,95	0,90	0,85
Учреждения	0,95/0,85	0,90/0,75	0,95/0,85

В знаменателе приведены значения для зданий с кондиционерами.

§.4. Зависимость между расчётной мощностью электропотребителей и числом

часов за год использования максимума мощности.

На основании суточных и годовых графиков нагрузок может быть определено годовое число часов использования максимума нагрузки (5.5) и коэффициенты заполнения графика нагрузки, используемые при проектировании и эксплуатации электроустановок.

5.5 Число часов использования максимума нагрузки – это отношение годового расхода электроэнергии к максимальной мощности группы электроприемников, например, потребителей жилого дома.

Таким образом, число часов использования максимума нагрузки () равно предполагаемой длительности работы потребителя при условии, что его мощность равна максимальной мощности () по графику нагрузки:

, ч,

где W – годовой расход электроэнергии, кВт·ч;

- максимальная мощность по графику, кВт.

Расход электроэнергии (W) может быть определен как площадь графика нагрузки.

При известных W и зависимость между максимальной расчётной нагрузкой, электропотреблением и годовым числом использования максимума нагрузки может быть определена по выражению:

Для возможности использования метода расчета нагрузки, исходя из числа часов на основании научных исследований были предложены эмпирические формулы для его определения в зависимости от числа присоединенных квартир (n) к данному элементу сети (ТП).

Для домов с газовыми плитами определяется по формуле: