Расчет пиковых электрических нагрузок

Пиковые электрические нагрузки возникают при пуске электродвигателей, работе дуговых электрических печей, при электросварке и т. п. Пиковым током одного i_п или группы электроприемников I_п называется максимально возможная кратковременная электрическая нагрузка длительностью от 1 до 10 с.

Пиковый ток характеризуется частотой появления. При проектировании этот ток принимают за основу расчетов колебаний напряжения, выбора устройств и уставок защиты, проверки электрических сетей по условиям самозапуска электродвигателей.

Пиковый ток группы электроприемников (электродвигателей), работающих при отстающем токе, определяется как арифметическая сумма наибольшего из пусковых токов двигателей, входящих в группу, и расчетного тока всей группы электроприемников за вычетом расчетного тока двигателя, имеющего наибольший пусковой ток:

,

где i_п,max – наибольший из пусковых токов двигателей в группе, определяемый по паспортным данным; I_р – расчетный ток нагрузки всей группы электроприемников; k_и – коэффициент использования для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток; i_ном,max – номинальный (приведенный к ПВ = 100 %) ток двигателя с наибольшим пусковым током.

В качестве пикового тока для одного электроприемника принимается:

– пусковой ток асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором или синхронного двигателя, который в случае отсутствия паспортных данных может быть принят равным 5-кратному номинальному току;

– пусковой ток двигателя постоянного тока или асинхронного с фазным ротором, который при отсутствии паспортных данных принимается не ниже 2,5-кратного номинального тока;

– пиковый ток печных и сварочных трансформаторов, который принимается по заводским (паспортным) данным, а в случае их отсутствия – не менее 3-кратного номинального (без приведения к ПВ = 100 %);

– пиковая мощность машин контактной сварки, которая определяется по паспортным данным по формуле, кВА

,

где U_2max – максимальное вторичное напряжение, В; I_2max – максимальный сварочный вторичный ток, кА;

– номинальный ток для осветительных установок с лампами мощностью до 500 Вт и электрических печей сопротивления, сушильных шкафов, электронагревателей [11].

В остальных случаях при отсутствии заводских данных пиковая мощность может быть приближенно принята равной 3-кратной номинальной (при паспортной ПВ).

При малом числе электроприемников в группе и большом различии их мощностей и коэффициентов мощности пиковый ток определяется по формуле

,

где Р_см, Q_см– активная и реактивная мощности всей группы за наиболее загруженную смену; р_см, q_см – активная и реактивная мощности электроприемника, потребляющего наибольший пиковый ток i_п,max; K_м – коэффициент максимума для всей группы, за исключением электроприемника с наибольшим пиковым током.

В некоторых случаях пиковый ток определяется специальным расчетом, например для электроприемников с ударными нагрузками (крупные дуговые печи, безмаховичные главные приводы преобразовательных агрегатов прокатных станов и т. п.).

При самозапуске электродвигателей в качестве I_п принимается суммарный пусковой ток всех участвующих в самозапуске двигателей.

Пиковый ток группы электродвигателей, которые могут включаться одновременно, принимается равным сумме пусковых токов этих двигателей.