Коэффициент использования и спроса в чем разница

Как рассчитать коэффициент спроса для щитов с разными типами нагрузок

Электрооборудование не работает постоянно на полную мощность. Этот очевидный факт можно понять на бытовом примере. Освещение в квартире не включено круглосуточно. Утюгом мы пользуемся только тогда, когда надо погладить одежду. Чайник работает только тогда, когда нужно вскипятить воду. Аналогичным образом дело обстоит при потреблении электроэнергии в общественных и промышленных зданиях. Таким образом, понятие установленной и потребляемой (расчетной) мощности всем знакомо с детства.

При проектирование электроснабжения объектов неодновременность работы оборудования учитывается при помощи понижающих коэффициентов. Существует три понижающих коэффициента с разными названиями, но смысл их одинаков — это коэффициент спроса, коэффициент неодновременности, коэффициент использования.
Умножив установленную мощность оборудования на один из этих коэффициентов получают расчетную мощность и расчетный ток. По расчетному току выбирают защитно-коммутационную аппаратуру (автоматы, рубильники, УЗО и пр.) и кабели или шинопроводы.

P_расч=K×P_уст, где
P_уст — установленная мощность оборудования,
P_расч — расчетная мощность оборудования,
К — коэффициент спроса/одновременности/использования.

При использовании этой, казалось бы, простой формулы на практике сталкиваются с огромным количеством нюансов. Одним из таких нюансов является определение коэффициента спроса в щитах, питающих разные типы нагрузок (освещение, розетки, технологическое, вентиляционное и сантехническое оборудование).

Дело в том, что коэффициент спроса зависит нескольких параметров:

Соответственно, при проектировании групповой и распределительной сети, а также схем электрических щитов это нужно учитывать. Групповые сети (кабели, питающие конечных потребителей) следует выбирать без учёта коэффициента спроса (коэффициент спроса должен быть равен единице). Распределительные сети (кабели между щитами) следует выбирать с учётом коэффициента спроса. Таким образом, расчет коэффициента спроса для щитов со смешанной нагрузкой несёт дополнительные трудности и повышает трудоёмкость расчетов.

Рассмотрим как реализован расчет электрических нагрузок в DDECAD на примере щита со смешанной нагрузкой.

1. Исходные данные для расчета

В качестве исходных данных примем, что нужно выполнить расчет нагрузок для щита офиса:

Распределяем потребителей по группам и заполняем расчетную таблицу.

2. Расчет коэффициента спроса на щит

Расчет коэффициента спроса на щит будем выполняют в два этапа:

Однако, технически для этого в расчетной таблице DDECAD потребуется выполнить три шага:

2.1. Расчет коэффициента спроса сети освещения

Расчет коэффициента спроса для расчета питающей, распределительной сети и вводов в здания для рабочего освещения выполняются в соответствии с требованиям п.6.13 СП 31‑110‑2003 по Таблице 6.5.

Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей аварийного освещения принимают равным единице в соответствии с п.6.14 СП 31-110-2003.

Установленная мощность светильников рабочего освещения P_{уст осв.} = 7,4 кВт. Принимаем, что рассматриваемый офис относится к зданиями типа 3 по Таблице 6.5 СП 31-110-2003. В таблице данная мощность отсутствует, поэтому, в соответствии с примечанием к таблице, определяем коэффициент спроса при помощи интерполяции. Пользователи DDECAD могут легко и быстро определить коэффициент спроса при помощи встроенного в программу расчета. Получаем K_{с осв.} = 0,976.

2.2. Расчет коэффициента спроса розеточной сети

Расчет коэффициента спроса розеточной сети выполняют в соответствии с п.6.16 СП 31-110-2003 и Таблице 6.6. Получаем К_{с роз.} = 0,2.

2.3. Расчет коэффициента спроса сети питания компьютеров

Коэффициент спроса для сети питания компьютеров выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.9 Таблицы 6.7 для числа компьютеров более 5 получаем К_{с ком.} = 0,4.

2.4. Расчет коэффициента спроса сети питания множительной техники

Коэффициент спроса для сети питания множительной техники выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.12 Таблицы 6.7 для числа копиров менее 3 получаем К_{с множ.} = 0,4.

2.5. Расчет коэффициента спроса технологического оборудования

Коэффициент спроса для сети питания кухонного оборудования выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. Примем, в общем случае, что кухонное оборудование является технологическим оборудование пищеблока общественного здания. По п.1 Таблицы 6.7 коэффициент спроса следует принять по Таблице 6.8 и п.6.21 СП 31-110-2003. Получаем К_{с кух.} = 0,8.

Если технологическое оборудование пищеприготовления не является оборудование пищеблока общественного здания, а находится в помещении приёма пищи небольшого офиса, то коэффициент спроса следует принимать как для розеточной сети в соответствии.

2.6. Расчет коэффициента спроса оборудования кондиционирования

Коэффициент спроса для сети питания оборудования кондиционирования выполняют в соответствии с п.6.19 СП 31-110-2003 и Таблице 6.7. По п.5 Таблицы 6.7 коэффициент спроса следует принять по поз.1 Таблицы 6.9 СП 31-110-2003. Получаем К_{с конд.} = 0,78.

2.7. Вычисление коэффициента спроса щита

Вычисление коэффициента спроса щита будет происходить в два этапа.

2.7.1. Определение коэффициента спроса на щит

2.7.1. Указание коэффициента спроса на щит и на группы

После внесения коэффициентов на предыдущем шаге в нижней строке мы получаем рассчитанный итоговый коэффициент спроса на щит в столбике «Коэфф. спроса», столбик «D» в Excel.

Следующим шагом мы вносим это значение в ячейку столбика «Kс на щит», столбик «N» в Excel. После этого возвращаем групповые коэффициенты спроса в исходное значение, равное единице.

3. Результат

В результате получаем корректно рассчитанный коэффициент спроса на щит и корректные расчетные мощности и токи в групповой сети.

Далее, пользователи DDECAD продолжают заполнять расчетную таблицу, которая автоматически выполняет расчеты токов короткого замыкания, потерь (падения) напряжения, токов утечки УЗО. После нажатия одной кнопки автоматически получают однолинейную схему щита в AutoCAD.

Источник

Знакомство с коэффициентом спроса и использования

Любой производственный процесс связан с применением электричества как основного источника энергии, представить металлургический или машиностроительный завод без электрических машин невозможно. Каждый из электроприёмников имеет не только активную составляющую потребляемой мощности, но и реактивную. И оттого какие машины и устройства в большинстве случаев используются на том или ином производстве инженеры выполняют проектирование, применяя не один десяток показателей. Одним из таких важных показателей для расчёта электрических цепей являются коэффициенты спроса и использования. Такие параметры очень важны при проектировании, а также для дальнейшей эксплуатации предприятия.

Коэффициент спроса электрооборудования таблица ПУЭ

Коэффициент спроса электрооборудования – это отношение расчётной мощности (Рр) к суммарной номинальной мощности данной группы электропотребителей.

В нормативных документах приводятся таблицы коэффициентов спроса в зависимости от количества групп потребителей и их назначения. При известной номинальной мощности (Рн) группы и известном количестве таких потребителей можно без труда вычислить расчетную мощность

Казалось бы, ничего сложного, но, как показывает практика, ошибка в таком расчёте может потом дорого стоить для предприятия и его электроснабжения.

Чтобы понять суть данного значения, нужно понимать, что электрооборудование на производстве это не только лампочки и двигатели, это подстанции огромных мощностей, станки, нагревательные печи, системы ГД(генератор-двигатель), вентиляционные системы. Конечно же, при расчёте нужно знать мощность каждого агрегата, чтобы общая их суммарная мощность обладала необходимой величиной объёма тока. Это и есть различие между расчётной мощностью и её реальными показателями. Таблица же не имеет в перечне какого-либо конкретного электрооборудования, а только лишь определённые цеха предприятий.

Вот расчётная таблица самых распространённых электроприёмников на подстанции и соответствующий им коэффициент спроса.

Расчётная мощность является основой при выборе защитной и коммутационной аппаратуры, а также при расчёте сечения токопроводящих кабелей и шин. Сам коэффициент спроса всего лишь инструмент для расчёта и определения величины расчётной мощности.

Что же касается производственных мощностей, то рассмотрим некоторые из них:

Коэффициент использования установленной мощности

Один из важнейших показателей эффективности работы любого предприятия, связанного с подачей, распределением и выработкой электроэнергии является коэффициент использования установленной мощности. Его величина равна среднеарифметической мощности, поделенной на установленную мощность, измеренной в определённый промежуток времени. Важность данного показателя направлена на общую эффективность электрических подстанций. Здесь важно не только их технологическое усовершенствование и оснащение современным оборудованием, но и квалификация персонала управляющего электроустановками.

При проектировании и расчёте нагрузок на питающую сеть работают целые отделы по проектированию и там уже используется не только коэффициент спроса, а ещё сотни показателей которые должны соответствовать ПУЭ. Так что без этого справочника и его рекомендаций касательно различных аспектов здесь уже не обойтись.

Источник

Расчет электрических нагрузок

2018-03-08 Статьи Комментариев нет

Сегодня речь пойдет о том, как правильно выполнить расчет потребляемой мощности электроэнергии для частного дома, что такое установленная и расчетная мощность нагрузки и для чего вообще нужны все эти расчеты.

Расчет электрических нагрузок производится по двум основным причинам.

Во первых имея представление, какая выделенная мощность нужна для вашего дома, вы можете обратиться в свою энергосбытовую компанию с целью получения именно той мощности, которая вам необходима. Правда надо учитывать наши реалии, далеко не всегда вам пойдут на встречу. В сельской местности зачастую электросети находятся в весьма плачевном состоянии и действует жесткий лимит на выделяемую электроэнергию, поэтому в лучшем случае вам выделят не более 15 кВт, а порой даже этого не добиться.

Во вторых расчетная мощность всех потребителей является основным показателем при выборе номинальных токов защитных и коммутационных аппаратов, а также при выборе необходимого сечения проводников.

Итак, выполнив расчет электрических нагрузок всех наших потребителей, мы узнаем суммарную расчетную мощность (расчетный ток). Под этим понятием подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной нагрузке сети за 30 минут.

Для того, чтобы правильно выполнить расчет нам необходимо знать установленную мощность всех электроприемников и расчетные коэффициенты.

Установленная мощность — это сумма номинальных мощностей всех устройств-потребителей электроэнергии в доме. Значение номинальной мощности берется из паспортных данных на электрооборудование и не является фактической мощностью потребления.

Расчетные коэффициенты, которые необходимо учитывать при расчетах — коэффициент спроса Кс, коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos φ.

Коэффициент спроса — это отношение совмещенного получасового максимума нагрузки электроприемников к их суммарной установленной мощности. То есть он вводится с учетом того, что в любой момент времени не все электроприборы будут потреблять свою полную мощность.

где Рр – расчетная электрическая нагрузка, кВт;
Ру – установленная мощность электроприемников, кВт.

Коэффициент использования — это отношение фактически потребляемой мощности к установленный мощности за определенный период времени.

Ки = Р/Ру

Коэффициент мощности cosφ — это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой к ее полной мощности.

cosφ = Р/S

где P – активная мощность, кВт;
Ру – полная мощность, кВА.

Все коэффициенты принимаются из таблиц соответствующих нормативных документов. Также ниже в таблице указана паспортная (номинальная) мощность отдельных электропотребителей.

Для примера предположим, что у нас есть дачный домик с двумя комнатами, кухней и прихожей. Питание дома однофазное. Для дальнейших расчетов составим таблицу со всеми имеющимися в доме электропотребителями.

Далее переходим уже непосредственно к расчету мощности с учетом всех коэффициентов. Все однотипные электроприемники, такие как розеточная сеть, освещение, объединим в группы и сложим их номинальную мощность. Остальные приемники посчитаем отдельно.

Для определения расчетной активной мощности необходимо номинальную (установленную) мощность умножить на коэффициенты спроса и использования — Pр = Pу * Кс * Ки.

Полную мощность находим, разделив расчетную активную мощность на коэффициент мощности — S = Pp/cos φ.

Расчетный ток для однофазной сети определяется по формуле Ip = Pp/U*cos φ или Ip = S/U. Для трехфазной сети формула будет иметь такой вид Ip = Pp/1,73*U*cos φ или Ip = S/1,73*U.

Для того, чтобы примерно прикинуть какая мощность нужна для дома, можно и не делать таких подробных расчетов. Достаточно сложить установленную мощность потребителей, которые будут использоваться и умножить это значение на коэффициент спроса.

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

Источник

Что такое коэффициент спроса электрооборудования

Поскольку электричество на сегодняшний день основной энергетический источник, мы живем в тесном окружении потребителей электроэнергии или иными словами электроприемников. В быту это осветительные и нагревательные приборы, климатические установки и многочисленная армия бытовой техники, на производстве технологическое оборудование и системы обеспечения производственного процесса (освещение, вентиляция и пр.).

При проектировании силовых электрических сетей важной составляющей считается определение реальных нагрузок силовых линий, поскольку от максимумов нагрузок зависит выбор сечений кабелей и шин, номинальных значений защитной автоматики (АВ, УЗО и пр.). Разумеется, одновременно все оборудование включено быть не может, в частности электроплитой мы пользуемся, когда необходимо приготовить пищу, телевизор включаем в моменты отдыха, да и свет в квартире не горит круглосуточно.

Аналогично с приведенным бытовым примером можно провести параллели для силовых электроприемников общественных учреждений, промышленных предприятий и офисов. Таким образом, при определении расчетных нагрузок, применяют понижающие коэффициенты мощности:

Разные по названию множители имеют близкую сущность. К примеру, коэффициенты спроса (КС) показывают насколько расчетная мощность P_расч, отличается от суммы номинальных мощностей всего электрооборудования в доме – установленной мощности оборудования P_уст: P_расч=k〖*P〗_уст,

Где k – коэффициент спроса электрооборудования, он помогает определиться с расчетным током, значение которого обеспечивает оптимальный выбор комплектующих сети. Поскольку расчетная мощность меньше либо равна установленной, предельное значение КС будет равным 1.

Особенности применения коэффициента спроса

Коэффициенты спроса для различных видов электрооборудования определены на основе многолетних исследований и статистических данных. Величины коэффициентов спроса сведены в таблицы нормативных документов и справочников, так например потребляемая мощность кондиционера характеризуются коэффициентом 0.7, а приточного водонагревателя 0.4. В процессе проектирования часто приходится определять величины расчетной мощности в групповых сетях. Приведенная выше формула на первый взгляд должна минимизировать процесс расчетов, однако на практике все оказывается гораздо сложнее. Одну из таких сложностей представляет определение расчетных мощностей щитов, предназначенных для питания различных типов нагрузок (розеток, освещения, технологического оборудования).

В ходе определения коэффициента в данной ситуации следует руководствоваться различными факторами:

Проектирование групповой и распределительной электрической сети вместе с электрическими схемами щитов следует вести с учетом этих особенностей.

Процедура расчета групповой сети, представленной кабелем, питающим конечных потребителей, ведется без учета коэффициента спроса, т.е. КС принимаются равными 1. А для распределительных сетей в виде кабелей между щитами эти коэффициенты необходимо учитывать, причем в данном случае расчету подлежит и сам коэффициент спроса. Это кропотливый и сложный процесс, в ходе которого следует руководствоваться 6-м разделом СП 31-110-2003, не утратившими актуальности и в наши дни.

Источник

СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий

6 РАСЧЕТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

Нагрузки жилых зданий

6.1 Расчетную нагрузку групповых сетей освещения общедомовых помещений жилых зданий (лестничных клеток, вестибюлей, технических этажей и подполий, подвалов, чердаков, колясочных и т.д.), а также жилых помещений общежитий следует определять по светотехническому расчету с коэффициентом спроса, равным 1.

6.2 Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ ТП от электроприемников квартир ( ) определяется по формуле, кВт,

, (1)

— количество квартир, присоединенных к линии (ТП).

Удельная расчетная электрическая нагрузка при количестве квартир

Квартиры с плитами на природном газе*

На сжиженном газе (в том числе при групповых установках и на твердом топливе)

Электрическими, мощностью 8,5 кВт

Летние домики на участках садовых товариществ

* В зданиях по типовым проектам.

1 Удельные расчетные нагрузки для числа квартир, не указанного в таблице, определяются путем интерполяции.

2 Удельные расчетные нагрузки квартир учитывают нагрузку освещения общедомовых помещений (лестничных клеток, подполий, технических этажей, чердаков и т.д.), а также нагрузку слаботочных устройств и мелкого силового оборудования (щитки противопожарных устройств, автоматики, учета тепла и т.п., зачистные устройства мусоропроводов, подъемники для инвалидов).

3 Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир средней общей площадью 70 м (квартиры от 35 до 90 м ) в зданиях по типовым проектам.

4 Расчетную нагрузку для квартир с повышенной комфортностью следует определять в соответствии с заданием на проектирование или в соответствии с заявленной мощностью и коэффициентами спроса и одновременности (таблицы 6.2 и 6.3).

5 Удельные расчетные нагрузки не учитывают покомнатное расселение семей в квартире.

6 Удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую силовую нагрузку, осветительную и силовую нагрузку встроенных (пристроенных) помещений общественного назначения, нагрузку рекламы, а также применение в квартирах электрического отопления, электроводонагревателей и бытовых кондиционеров (кроме элитных квартир).

9 Расчетные данные, приведенные в таблице, могут корректироваться для конкретного применения с учетом местных условий. При наличии документированных и утвержденных в установленном порядке экспериментальных данных расчет нагрузок следует производить по ним.

10 Нагрузка иллюминации мощностью до 10 кВт в расчетной нагрузке на вводе в здание учитываться не должна.

Источник