что такое установленная мощность потребителя
Описание установленной и расчетной мощности
Количество потребляемой электрической энергии ежегодно возрастает. Основываясь на актуальной статистической информации, даже обычное кухонное оборудование стало потреблять в несколько раз больше энергии, по сравнению с предыдущими годами. Кроме того, в повседневной жизни люди используют компьютеры и многие другие приборы, работающие от сети. Сети электроснабжения часто не могут справиться с такими запросами. Здесь важно разбираться в рассматриваемых понятиях, какой максимальный уровень нагрузки способна выдержать сеть.
Что такое установленная мощность?
Многие модели электротехнического оборудования имеют специальную маркировку, которая указывает на количество тока, выдаваемое во время их нормальной работы в штатном режиме (номинальная величина).
Приборы энергопотребления
Чтобы выполнить расчет, суммируются номинальные значения этих показателей для всех устройств, работающих от электричества и размещенных на объекте. Под рассматриваемым понятием понимают ту мощность, которая генерируется или потребляется промышленным предприятием, территориальной единицей или обособленной отраслью. В качестве номинала может быть взят активный или полный показатель.
Действующая электроустановка
В энергетической промышленности под этим понятием подразумевают наибольшую активность электрической установки при работе в течении длительного промежутка времени без зафиксированных перегрузок, согласно технической инструкции.
Важно! Расчет рассматриваемой величины играет важную роль в процессе проектирования электрических установок. Полученные данные станут залогом бесперебойной работы оборудования на протяжении долгого времени.
Что такое расчетная мощность?
Под этим определением понимают установленный показатель, позволяющий подключить некое количество единиц техники одновременно. Если превысить их допустимое число, защитная автоматическая система может выйти из строя. Расчет установленной мощности выполняется путем суммирования этого показателя, которым характеризуется каждый подключенный прибор в системе.
Важно! Межэтажное пространство жилого дома снабжено электрощитом и вводным устройством, от которого проложены кабели до каждой квартиры. В случае, когда система располагается в жилом помещении, в него прокладывают кабель с необходимым сечением. Для защиты разводящих линий устанавливают автомат, счетное устройство и щит для равномерного распределения нагрузок на каждой линии.
Отличия расчетной мощности от установленной
Нередко возникает вопрос: «Чем отличается установленная мощность от расчетной?». Номинальное значение установленной величины указывается на упаковке оборудования самим изготовителем. Оно дает представление о том, как прибор будет работать в бесперебойном режиме на протяжении долгого времени. Расчетная же величина говорит о фактической величине, которая изменяется в процессе колебания нагрузок по наибольшему возможному воздействию на единицу электросистемы.
Несмотря на различия, оба понятия, все же связаны друг с другом. Такая связь учитывается при осуществлении проектных работ. Установленное значение вычисляется на основе расчетного, с учетом коэффициентов для единовременного включения всех нагрузок в системе.
Как повысить расчетную мощность
Для увеличения расчетных данных вводят дополнительный кабель с нужным сечением, величину которого определяют специалисты. Это дает гарантию, что пиковые нагрузки не выведут из строя электрическую систему. Процесс считается затруднительным из-за обязательного согласования работ с муниципальными структурами и дополнительными затратами.
Средние нагрузки
Вычисление нагрузок выполняется по двум причинам:
Важно! Для определения средних нагрузок необходимо вычислить установленную величину и знать расчетные коэффициенты, которые принимаются во внимание в вычислениях. Один из них – коэффициент спроса. Средние нагрузки нужно знать для вычисления количества потерянной электрической энергии за годовой период.
Для расчетов средней нагрузки ( используют также отношение общего количества потребляемой за смену энергии с максимальной загруженностью ( ) и длительностью смены, измеряемой в часах ( ):
Формулы вычисления мощностей
Для расчета установленной мощности электроустановки можно взять наглядный пример осветительной установки.
Осветительная установка
Установленная мощность ( ) вычисляется во время выбора ламп и по итогам технических расчетов. Для этого складываются мощности всех ламп накаливания в системе, и формула выглядит следующим образом:
, где – номинальные мощности ламп накаливания, – та же базовая величина для люминесцентных ламп с низким давлением, – мощность дуговых ламп (ртутных, низкого давления).
По разным причинам, часть осветительных элементов может не работать. В этом случае расчетная мощность ( ) – это произведение установленного значения ( ) и коэффициента спроса, который рассчитывается по формуле:
Важно! Определение установленной и расчетной мощностей имеет важное значение для многих отраслей промышленности и энергетического комплекса. Расчеты этих величин используют при проектировании осветительных установок, организации электроснабжения в жилых домах, городского освещения и в других областях, которые нуждаются в обеспечении электричеством.
Знание установленных и расчетных значений мощностей позволяет вычислить допустимые нагрузки, которым будет подвергаться эксплуатируемое электротехническое оборудование, что позволит использовать его с максимальной эффективностью.
Что такое установленная мощность
Установленной мощностью называется суммарная номинальная электрическая мощность всех однотипных электрических машин, установленных например на каком-нибудь объекте.
Под установленной мощностью может пониматься как генерируемая, так и потребляемая мощность, применительно к генерирующим или потребляющим предприятиям и организациям, а также к целым географическим регионам или просто к отдельным отраслям. За номинал может быть принята номинальная активная мощность, либо полная мощность.
В частности, в сфере энергетики установленной мощностью электроустановки также называют максимальную активную мощность, с которой электроустановка в состоянии работать на протяжении длительного времени и при этом не перегружаясь, в соответствии с технической документацией на нее.
При проектировании электроустановок определяют расчетную полную мощность каждого из потребителей, то есть мощность, потребляемую различными нагрузками. Данный этап является необходимым при проектировании низковольтной установки. Это позволяет согласовать потребление, определяемое договором на поставку электроэнергии для конкретного объекта, а также определить номинальную мощность трансформатора высокого/низкого напряжения с учетом требуемой нагрузки. Определяются уровни токовых нагрузок для распределительных устройств.
Данная статья призвана помочь читателю сориентироваться, обратить его внимание на связь полной мощности и активной мощности, на возможности улучшения параметров питания при помощи КРМ, на различные варианты организации освещения, а также указать способы расчетов установленной мощности. Коснемся здесь и темы пусковых токов.
Так, номинальная мощность Pn, указанная на шильдике двигателя, обозначает механическую мощность на валу, полная же мощность Pа отличается от этого значения, поскольку связана с КПД и с коэффициентом мощности конкретного устройства.
Для определения полного тока Iа трехфазного асинхронного двигателя, используют следующую формулу:
Здесь: Iа — полный ток в амперах; Pn – номинальная мощность в киловаттах; Pа – полная мощность в кило-вольт-амперах; U – напряжение между фазами трехфазного двигателя; η — КПД, то есть отношение выходной механической мощности к входной мощности; cosφ — отношение активной входной мощности к полной мощности.
Пиковые значения сверхпереходных токов могут быть крайне высокими, обычно в 12-15 раз выше среднеквадратичного номинала Imn, а иногда и до 25 раз. Контакторы, автоматические выключатели и термореле обязательно выбираются с учетом высоких значений пусковых токов.
Защита не должна срабатывать внезапно при пуске из-за сверхтока, но в результате переходных процессов достигаются предельные режимы для распределительных устройств, из-за этого они могут выйти из строя, или прослужат недолго. Чтобы избежать подобных неприятностей, номинальные параметры распределительных устройств подбирают несколько более высокими.
Сегодня на рынке можно встретить двигатели с высоким КПД, но пусковые токи так или иначе остаются значительными. Для снижения пусковых токов применяют пускатели с соединением треугольником, устройства плавного пуска, а также регулируемые приводы. Так пусковой ток может быть уменьшен вдвое, скажем, вместо 8 ампер 4 ампера.
Довольно часто, с целью экономии электроэнергии, подаваемый на асинхронный двигатель ток снижают при помощи конденсаторов, путем компенсации реактивной мощности КРМ. Выходная мощность сохраняется, а нагрузка на распределительные устройства снижается. Коэффициент мощности двигателя (cosφ) повышается благодаря КРМ.
Полная входная мощность снижается, снижается и входной ток, напряжение остается неизменным. Для двигателей, длительно работающих при пониженной нагрузке, компенсация реактивной мощности особенно актуальна.
Ток, подаваемый на двигатель, оснащенный установкой КРМ, рассчитывается по формуле:
I = I а · ( cos φ/cos φ’ )
Для резистивных нагрузок, нагревательных приборов, ламп накаливания, ток рассчитывается следующим образом:
для трехфазной цепи:
Для однофазной цепи:
U – напряжение между зажимами прибора.
Применение инертных газов в лампах накаливания дает более направленный свет, повышается светоотдача, срок службы возрастает. В момент включения ток кратковременно превышает номинальный.
У люминесцентных ламп номинальная мощность Pn, указанная на колбе, не включает в себя мощность, которая рассеивается балластом. Ток следует рассчитывать по следующей формуле:
I а = (Pn + P баласта ) / (U · cosφ)
U – напряжение подаваемое на лампу вместе с балластом (дросселем).
Когда на балластном дросселе не указана рассеиваемая мощность, то примерно ее можно считать как 25% от номинала. Значение cos φ, без конденсатора КРМ, принимают равным примерно 0,6; с конденсатором — 0,86; для ламп с электронным балластом — 0,96.
Компактные люминесцентные лампы, очень популярные в последние годы, весьма экономичны, их можно встретить в общественных помещениях, в барах, в коридорах, в цехах. Они заменяют собой лампы накаливания. Также как и у люминесцентных ламп, здесь важно учесть коэффициент мощности. Балласт у них электронный, поэтому cos φ приблизительно 0,96.
Для газоразрядных ламп, в которых работает электрический разряд в газе или паре металлического соединения, характерно значительное время розжига, в это время ток превышает номинальный приблизительно двукратно, но точное значение пускового тока зависит от мощности лампы и от производителя. Важно помнить, что газоразрядные лампы чувствительны к напряжению питания, и если оно упадет ниже 70%, лампа может погаснуть, а после остывания потребуется более минуты для розжига. Лучшая светоотдача у натриевых ламп.
Надеемся, что эта краткая статья поможет вам сориентироваться при расчете установленной мощности, вы обратите внимание на значения коэффициентов мощности ваших приборов и агрегатов, задумаетесь о КРМ, и подберете оборудование оптимальное для ваших целей, при этом максимально эффективное и экономичное.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Расчетные способы определения объема потребленной электрической энергии (мощности) и основания их применения
В соответствии с «Основными положениями функционирования розничных рынков электрической энергии», утв. Постановлением Правительства РФ от 4 мая 2012 г. № 442 (далее Основные положения) расчетные способы определения объемов потребленной электрической энергии (мощности), применяются в случаях:
отсутствия у потребителей приборов учета электрической энергии;
непредоставления потребителями показаний приборов учета;
недопуска представителей уполномоченных организаций для проведения контрольного снятия показаний прибора учета и проверки его состояния;
выявления фактов безучетного потребления электрической энергии;
выявления фактов бездоговорного потребления электрической энергии.
1. Отсутствие прибора учета
Для расчета объема потребления электрической энергии (мощности) в отсутствие прибора учета, (кроме случаев связанных с неисправностью, утратой или истечением срока межповерочного интервала прибора учета либо его демонтажа в связи с поверкой, ремонтом или заменой), применяется расчетный способ в зависимости от величины максимальной мощности энергопринимающих устройств потребителя в соответствующей точке поставки.
1.1. Если в договоре энергоснабжения имеются данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств, то объем электроэнергии (мощности) определяется по формуле установленной подпунктом «а» пункта 1 приложения № 3 к Основным положениям.
(Когда договором энергоснабжения определена общая величина максимальной мощности энергопринимающих устройств потребителя, но не предусмотрено ее распределение по точкам поставки, то для применения указанной формулы максимальная мощность энергопринимающих устройств в границах балансовой принадлежности распределяется по точкам поставки пропорционально величине допустимой длительной токовой нагрузки соответствующего вводного кабеля);
1.2. Если в договоре энергоснабжения отсутствуют данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств, то объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки определяется по формулам установленным подпунктом «б» пункта 1 приложения № 3 Основных положений:
— для однофазного ввода:
— для трехфазного ввода:
— коэффициент мощности при максимуме нагрузки. При отсутствии данных в договоре коэффициент принимается равным 0,9;
1.3. Для потребителей, в расчетах с которыми используется ставка за мощность и почасовые объемы потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки – объем используемой электроэнергии (мощности) определяется расчетным способом по формуле:
В случаях, когда точки поставки таких потребителей оборудованы интегральными приборами учета (не позволяющими измерять почасовые объемы потребления электрической энергии), то почасовые объемы потребления электроэнергии в установленные системным оператором плановые часы пиковой нагрузки в рабочие дни расчетного периода полагаются равными минимальному значению из объема потребления электроэнергии, определенного за расчетный период на основании показаний интегрального прибора учета и распределенного равномерно по указанным часам, и объема электрической энергии, соответствующего величине максимальной мощности энергопринимающих устройств этого потребителя в данной точке поставки, а почасовые объемы потребления электрической энергии в остальные часы расчетного периода определяются исходя из равномерного распределения по этим часам объема электрической энергии, не распределенного на плановые часы пиковой нагрузки.
Если к энергопринимающим устройствам такого потребителя технологически присоединены энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики и в соответствии с договором энергоснабжения его объем потребления электроэнергии (мощности) определяется за вычетом объема электрической энергии (мощности), отпущенной смежным субъектам, то объем подлежащий распределению по часам суток определяется как разность объема электроэнергии, определенного за расчетный период на основании показаний прибора учета потребителя и объема электроэнергии, отпущенной смежным субъектов электроэнергетики.
В отсутствие показаний расчетного прибора учета для определения объема электрической энергии (мощности), отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов такой объем определяется исходя из показаний контрольного прибора учета, а в случае отсутствия контрольного прибора учета, объем электрической энергии (мощности), отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов за соответствующий расчетный период, для целей определения объема потребления электроэнергии такого потребителя, подлежащего распределению по часам суток, принимается равным нулю.
Указанный порядок определения почасовых объемов потребления электрической энергии применяется в отношении потребителей с максимальной мощностью не менее 670 кВт с 1 июля 2013 г.
1.5. В случае неисправности, утраты или истечения срока межповерочного интервала расчетного прибора учета либо его демонтажа в связи с поверкой, ремонтом или заменой определение объема потребления электрической энергии (мощности) осуществляется согласно п. 166 Основных положений в следующем порядке:
а) при наличии контрольного прибора учета используются его показания.
При этом показания контрольного прибора учета используются при определении объема потребления электрической энергии (мощности) за расчетный период в отношении потребителя, осуществляющего расчеты за электрическую энергию (мощность) с применением цены (тарифа), дифференцированной по зонам суток, только в том случае, если контрольный прибор учета позволяет измерять объемы потребления электрической энергии по зонам суток.
Показания контрольного прибора учета используются при определении объема потребления электрической энергии (мощности), за расчетный период в отношении потребителя, осуществляющего расчеты за электрическую энергию (мощность) с использованием ставки за мощность нерегулируемой цены в ценовых зонах и (или) за услуги по передаче электрической энергии с использованием ставки, отражающей удельную величину расходов на содержание электрических сетей, тарифа на услуги по передаче электрической энергии, с учетом следующих требований:
если контрольный прибор учета позволяет измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, то такие объемы в соответствующей точке поставки определяются исходя из показаний указанного контрольного прибора учета;
если контрольный прибор учета является интегральным, то почасовые объемы потребления электрической энергии в соответствующей точке поставки определяются следующим образом:
для 3-го и последующих расчетных периодов подряд почасовые объемы потребления электрической энергии в установленные системным оператором плановые часы пиковой нагрузки в рабочие дни расчетного периода определяются как минимальное значение из объема потребления электрической энергии, определенного на основании показаний контрольного прибора учета за расчетный период, распределенного равномерно по указанным часам, и объема электрической энергии, соответствующего величине максимальной мощности энергопринимающих устройств этого потребителя в соответствующей точке поставки, а почасовые объемы потребления электрической энергии в остальные часы расчетного периода определяются исходя из равномерного распределения по этим часам объема электрической энергии, не распределенного на плановые часы пиковой нагрузки.
При этом в случае если к энергопринимающим устройствам потребителя, не представившего показания расчетного прибора учета, технологически присоединены энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики, а также в случае если объем потребления электрической энергии (мощности) энергопринимающими устройствами такого потребителя в соответствии с договорами энергоснабжения (купли-продажи (поставки) электрической энергии (мощности)), оказания услуг по передаче электрической энергии определяется за вычетом объема электрической энергии (мощности), отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики, то объем потребления электрической энергии энергопринимающими устройствами такого потребителя, подлежащий распределению по часам суток в порядке, установленном настоящим пунктом, определяется как разность объема электрической энергии, определенного на основании показаний контрольного прибора учета потребителя за расчетный период, и объема электрической энергии, отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики за соответствующий расчетный период.
В отсутствие показаний расчетного прибора учета, для определения объема электрической энергии (мощности) отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов, такой объем определяется исходя из показаний контрольного прибора учета, а в случае отсутствия контрольного прибора учета, объем электрической энергии (мощности) отпущенной в энергопринимающие устройства смежных субъектов за соответствующий расчетный период, для целей определения объема потребления электроэнергии такого потребителя, подлежащего распределению по часам суток, принимается равным нулю.
для 3-го и последующих расчетных периодов подряд объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки определяется расчетным способом:
1.5.1. а) В случае если в течение 12 месяцев расчетный прибор учета повторно вышел из строя по причине его неисправности или утраты, то определение объема потребления электрической энергии (мощности) и оказанных услуг по передаче электрической энергии осуществляется:
При этом в отношении потребителей, осуществляющих расчеты за электроэнергию (мощность) сvприменением цены (тарифа), дифференцированной по зонам суток, показания контрольного прибора учета используются только в том случае, если контрольный прибор учета позволяет измерять объемы потребления электрической энергии по зонам суток.
б) В последующие расчетные периоды (после одного расчетного периода следующего за месяцем, в течение которого расчетный прибор учета вышел из строя) вплоть до допуска расчетного прибора учета в эксплуатацию:
— при наличии контрольного прибора учета – по показаниям контрольного прибора учета.
При этом в отношении потребителя, осуществляющего расчеты за электрическую энергию (мощность) с применением цены (тарифа), дифференцированной по зонам суток, показания контрольного прибора учета используются только в том случае, если контрольный прибор учета позволяет измерять объемы потребления электрической энергии по зонам суток.
Если к энергопринимающим устройствам потребителя, технологически присоединены энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики, с учетом потребления которых определяется объем электропотребления такого потребителя, то использованный этим потребителем объем электрической энергии, подлежащий распределению по часам суток определяется как разность объема электрической энергии, определенного на основании показаний контрольного прибора учета потребителя за расчетный период, и объема электрической энергии, отпущенного в энергопринимающие устройства смежных субъектов электроэнергетики.
— при отсутствии контрольного прибора учета объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки определяется расчетным способом:
2. Непредоставление показаний прибора учета.
В случае непредставления потребителем показаний расчетного прибора учета расчет производится согласно пункта 166 Основных положений.
3. Недопуск к прибору учета представителей уполномоченных организаций для проведения контрольного снятия показаний и проверки его состояния
В случае 2-кратного недопуска к расчетному прибору учета, установленному в границах энергопринимающих устройств потребителя, для проведения контрольного снятия показаний или проведения проверки приборов учета объем потребления электрической энергии (мощности) и оказанных услуг по передаче электрической энергии начиная с даты, когда произошел факт 2-кратного недопуска, вплоть до даты допуска к расчетному прибору учета определяется в порядке, установленном пунктом 166 Основных положений настоящего документа для определения таких объемов начиная с третьего расчетного периода для случая непредставления показаний прибора учета в установленные сроки.
4. Выявление фактов безучетного потребления электроэнергии
С даты составления акта о неучтенном потреблении электрической энергии объем потребления электрической энергии (мощности) определяются: расчетным способом, в соответствии с подпунктом «а» пункта 1 приложения № 3 Основных положений, а для потребителя, в расчетах с которым используется ставка за мощность, почасовые объемы потребления электрической энергии определяются расчетным способом в соответствии с подпунктом «б» пункта 1 приложения № 3 Основных положений.
5. Выявление фактов бездоговорного потребления электроэнергии.
Объем бездоговорного потребления электрической энергии определяется за период времени, в течение которого осуществлялось бездоговорное потребление электрической энергии, расчетным способом, исходя из величины допустимой длительной токовой нагрузки каждого вводного провода (кабеля) по формулам:
— для однофазного ввода:
— для трехфазного ввода:
I доп. дл.- допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода (кабеля), А;
— коэффициент мощности при максимуме нагрузки. При отсутствии данных в договоре коэффициент принимается равным 0,9;
Тбд- количество часов в определенном в соответствии с пунктом 196 Основных положений периоде времени, в течение которого осуществлялось бездоговорное потребление, но не более чем 26280 часов, ч.
Стоимость электрической энергии в определенном объеме бездоговорного потребления рассчитывается по нерегулируемой цене, определенной за расчетный период, в котором составлен акт о неучтенном потреблении электрической энергии, как сумма следующих составляющих:
средневзвешенная нерегулируемая цена на электрическую энергию на оптовом рынке, определенная за соответствующий расчетный период по результатам конкурентных отборов на сутки вперед и для балансирования системы коммерческим оператором;
произведение коэффициента оплаты мощности, равного 0,002824, и средневзвешенной нерегулируемой цены на мощность на оптовом рынке, определенной коммерческим оператором;
тариф на услуги по передаче электрической энергии на соответствующем уровне напряжения;
сбытовая надбавка гарантирующего поставщика;
плата за иные услуги, оказание которых является неотъемлемой частью процесса поставки электрической энергии потребителям, определяемая в соответствии с п. 101 Основных положений.