Расчет нагрузок городской сети включает определение нагрузок отдельных потребителей (жилых домой, общественных зданий, коммунально-бытовых предприятии и т. д.) и элементов системы электроснабжения (распределительных линий, трансформаторных подстанций, распределительных пунктов, центров питания и т. д.).
На рис. 1 приведена упрощенная схема участка городской сети, а на рис. 2 дан алгоритм определения расчетных нагрузок, ее элементов (без учета потерь мощности в линиях и трансформаторах) и пояснения к выполнению отдельных пунктов алгоритма.
Если кроме нагрузок городской сети источник питает промышленные предприятия или сельскохозяйственные районы, то суммируются все нагрузки на шинах этого источника с учетом коэффициента совмещения максимумов.
Рис. 1. Возможная схема участка городской сети: ЦП – центр питания, РП – распределительный пункт, ТП – трансформаторная подстанция.
Рис. 2. Алгоритм определения нагрузок участка городской сети
Пояснения но выполнению алгоритма, приведенного на рис. 2.
1а.Активная нагрузка жилого дома (квартир и силовых электроприемников) определяется как
где Pуд.кв.— удельная нагрузка квартир, зависящих от типа кухонных плит и числа квартир (n) в доме; Pc— нагрузка силовых электроприемников дома.
В свою очередь
где kс1 и kс2 — соответственно коэффициенты спроса установок лифтов и прочих электродвигателей (вентиляторов, насосов водоснабжения и др. ), kс2 принимается равным 0,7;
Pлф.ном и Pдв.ном —номинальные мощности электродвигателя лифта и прочих электродвигателей (по паспортным данным);.
Полная нагрузка жилого дома и питающей его линии
где cosφ — коэффициент мощности линии, питающей жилой дом.
1б и 1в. Активные нагрузки общественно-коммунальных предприятий и административных зданий при ориентировочных расчетах удобно определять по укрупненным удельным нагрузкам в зависимости от их производственных показателей:
где Pпр.уд — удельная расчетная нагрузка единицы производственного показателя (рабочего места, посадочного места, квадратного метра площади торгового зада, койко-места и т. д.);
М — производственный показатель, характеризующий пропускную способность предприятия, объем производства и т д.
Полные нагрузки рассматриваемых предприятий и зданий находятся с учетом cosφ. При необходимости, более точные расчеты можно выполнить на основании индивидуальных проектов внутреннего электрооборудования рассматриваемых объектов и по действующей методике определения их нагрузок.
Электрические нагрузки коммунально-хозяйственных предприятий (котельных, водопровода, канализации), а также внутригородского электрифицированного транспорта определяются по специальным методикам.
2а. Активная нагрузка линии напряжением 0,4 кВ, питающей группу однотипных жилых домов (однородных потребителей)
где Pуд.кв —удельная нагрузка квартир, зависящая от типа кухонных плит и числа квартирN, питаемых одной линией.
Полная нагрузка линии, питающей однородных потребителей, определяется с учетом их cosφ.
2б. Активная нагрузка линии напряжением 0,4 кВ, питающей неоднородных потребителей (жилые дома с разными типами кухонных плит, общественно-коммунальные предприятия, административные здания и др.):
где Pmax — наибольшая из нагрузок, питаемых линией (нагрузка, формирующая максимум); ki– коэффициенты совмещения, учитывающие несовпадение максимумов нагрузок отдельных потребителей относительно Pmax; Pi—остальные нагрузки линии.
Полная нагрузка линии, питающей неоднородных потребителей с различными cosφ, упрощенно может быть определена как
Здесь cosφобщ— общий коэффициент мощности, соответствующий общему коэффициенту реактивной нагрузки:
где Qл.i — суммарная реактивная нагрузка линии, определяемая с учетом отдельных потребителей.
3. Активная и полная нагрузки трансформаторной подстанции определяются аналогично п. 2а и 2б, но при этом учитываются все потребители данного ТП. Полученная нагрузка считается приведенной к шинам напряжением 0,4 кВ трансформаторной подстанции.
4. Активная нагрузка линии напряжением 10 кВ, питающей ряд ТП:
где kтп1 —коэффициент совмещения максимумов нагрузок ТП; PтпΣ—суммарная нагрузка отдельных ТП, присоединенных к линии.
Полная нагрузка линии напряжением 10 кВ определяется с учетом коэффициента мощности в период максимума нагрузки, принятого равным 0,92 (ему соответствуетtgφ=0,43).
5. Активная и полная нагрузки на шинах распределительною пункта (РП) определяются аналогично п. 4, но при этом учитываются все ТП, присоединенные к данному РП.
6. Расчетная нагрузка на шинах центра питания (ЦП) напряжением 10 кВ определяется с учетом несовпадения максимумов нагрузок потребителей городских сетей, промышленных предприятий и других путем умножения суммы их нагрузок на коэффициент совмещения максимумов kмах1 или kmaх2.
7. Нагрузка на шинах напряжением 110—330 кВ при наличии на подстанции двухобмоточных трансформаторов 110—330/10 кВ находится по нагрузке на шинах ЦП напряжением 10 кВ. При трехобмоточных трансформаторах должна учитываться дополнительная нагрузка третьей обмотки.