Одним из очень важных этапов при проектировании системы электроснабжения предприятия является определение расчётных нагрузок, а не простое суммирование установленных мощностей.
Расчётная максимальная мощность, которая потребляется электроприёмниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих приёмников. Это объясняется неполной загрузкой мощностей электроприёмников, разновременностью их работы, обеспечением условий труда обслуживающего персонала.
От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит степень капиталовложений при организации электроснабжения. Завышение ожидаемых нагрузок ведёт к удорожанию строительства, перерасходу материалов, неоправданному увеличению питающих мощностей.
Занижение нагрузок, либо проектирование электроснабжения без учёта перспективного роста мощности производства может привести к дополнительным потерям мощности, перегрузке оборудования, либо к необходимости кардинальной перестройке системы электроснабжения.
Для определения расчетных нагрузок наиболее часто используется метод упорядоченных диаграмм.
Метод применим, когда известны номинальные данные всех электроприёмников предприятия с учётом их размещения на территории предприятия.
Определяют среднюю нагрузку групп приёмников за максимально загруженную смену Рсм и расчётный получасовой максимум Рр: Рсм=kиРном.
Расчётная максимальная нагрузка: Рр=kмРсм,
где kм – коэффициент максимума, в данном случае активной мощности, принимаемой по графикам, в зависимости от коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников.
Коэффициент максимума характеризует превышение максимальной нагрузки над средней за максимально загруженную смену. Величина, обратная коэффициенту максимума называется коэффициентом заполнения графика нагрузки kзап:
Расчёты нагрузок проводят для активных и для реактивных мощностей.
Недостаток метода упорядоченных диаграмм в том, что он не содержит элемента прогнозирования нагрузок.
Порядок расчёта по методу упорядоченных диаграмм:
1) все электроприёмники разбиваются на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности,
2) в каждой группе электроприёмников и по узлу в целом находят пределы их номинальных мощностей и приведённое число приёмников, при этом все электроприёмники приводятся к ПВ=100%,
3) подсчитывают номинальную мощность узла,
4) определяют для групп электроприёмников коэффициент использования и коэффициент мощности cosφ по справочным таблицам и по характеристикам оборудования,
5) определяют активную и реактивную потребляемую мощность за наиболее загруженную смену: Qсм=Рсмtgφ,
6) определяют суммарную активную и реактивную нагрузку для узла для разнородных групп электроприёмников,
7) определяют средневзвешенное значение коэффициента использования узлаи коэффициента мощности по tgφуз:
8) определяют эффективное приведённое число электроприёмников nп,
9) с учётом коэффициента максимума определяют расчётную максимальную нагрузку,
10) определяют полную мощность:
и расчётный ток:
