Коэффициент одновременности работы оборудования в легкой промышленности. Силовая нагрузка электроустановки - проектирование электроустановок. Время использования максимальных нагрузок

Все отдельные ЭП не обязательно работают при полной номинальной мощности и одновременно.
Коэффициенты ku и ks позволяют определить максимальную полную мощность электроустановки.

Коэффициент максимального использования (ku)

В нормальных режимах работы потребление мощности обычно меньше номинальной мощности. Это довольно частое явление, которое оправдывает применение коэффициента использования (ku) при оценке реальных значений.

В принципе, существует 3 источника вариации: изменение детали, изменение измерительного устройства и вариация оператора. Изменение, вызванное оператором и взаимодействие между оператором и частью, называется воспроизводимостью и изменением, вызванным измерительным устройством, называется повторяемостью. Формальные определения воспроизводимости и повторяемости приводятся во введении этой главы. В этом разделе мы кратко обсудим, как их вычислить. На следующем рисунке показано разложение вариаций продукта, измеряемого устройством.

Следующая картина представляет собой перекрестный эксперимент. На приведенном выше рисунке оператор А и оператор В измеряли те же три части. Во вложенном эксперименте каждый оператор измеряет разные части, как показано ниже. Чтобы оценить дисперсию, каждую часть нужно измерять несколько раз. Для деструктивного тестирования это невозможно. Поэтому необходимо сделать некоторые предположения. Обычно для деструктивного тестирования нам нужно предположить, что все части одной партии одинаковы, чтобы утверждать, что они являются одной и той же частью.

Этот коэффициент должен применяться для каждого ЭП, особенно для электродвигателей, которые крайне редко работают при полной нагрузке.

В промышленной установке этот коэффициент может оцениваться по среднему значению 0,75 для двигателей.

Для освещения лампами накаливания этот коэффициент всегда равен 1.

Для цепей со штепсельными розетками этот коэффициент полностью зависит от типа приборов, питаемых от штепсельных розеток.

Вложенный дизайн является первым вариантом деструктивного тестирования, поскольку каждый оператор измеряет уникальные детали. Если часть может быть измерена несколько раз разными операторами, вы должны использовать перекрестный дизайн. Из приведенного выше обсуждения мы знаем, что полная изменчивость может быть разбита на следующие компоненты дисперсии.




Его сравнивают со спецификацией или допуском продукта, измеренного с использованием этого датчика, чтобы получить так называемое отношение точности к допускам, как указано.

Например, отношение может быть сделано сколь угодно малым, увеличивая ширину допуска спецификации. Поэтому часто используются и другие коэффициенты.

Коэффициент одновременности (ks)

Практически одновременная работа всех ЭП определенной установки никогда не происходит, т.е. всегда существует некоторая степень разновременности, и этот факт учитывается при расчете путем применения коэффициента одновременности (ks).

Коэффициент ks применяется для каждой группы ЭП (например, запитываемых от главного или вторичного распределительного устройства). Определение этих коэффициентов входит в ответственность конструктора, поскольку требует детального знания установки и условий работы отдельных цепей. По этой причине невозможно дать точные значения для общего применения.





Чем меньше эти два отношения, тем выше относительная точность датчика. Расчеты для получения вышеуказанных компонентов дисперсии для вложенного дизайна и для перекрестного дизайна различны.


Обычно все эффекты в приведенном выше уравнении предполагаются случайными эффектами, которые обычно распределяются со средним значением 0 и дисперсией,,, и, соответственно. Когда операторы в исследовании являются единственными операторами, которые будут работать над продуктом, оператор может рассматриваться как фиксированный эффект.

Коэффициент одновременности для жилой застройки

Некоторые типовые значения для этого случая приводятся на рис. A10 и применяются для бытовых потребителей с питанием 230/400 В (3-фазная 4-проводная сеть). В случае потребителей, использующих электрические обогреватели для отопления, рекомендуется коэффициент 0,8, вне зависимости от числа электроприемников (ЭП).

Поэтому оператор всегда следует рассматривать как случайный эффект. Определения фиксированных и случайных эффектов. Фиксированный эффект: эффект, связанный с фактором, который имеет ограниченное количество уровней или в котором для экспериментатора представляет интерес только ограниченное количество уровней. Случайный эффект: эффект, связанный с фактором, выбранным случайным образом из популяции, имеющей большое или бесконечное число возможных значений. Модель, которая имеет только фиксированные факторы влияния, называется моделью с фиксированным эффектом; модель, которая имеет только случайные факторы влияния, называется моделью случайного эффекта; модель, которая имеет как случайные, так и фиксированные факторы воздействия, называется моделью смешанного эффекта.

Рис. A10: Значения коэффициента одновременности для жилой застройки

Пример (см. рис. A11 ):
Пятитиэтажное жилое здание с 25 потребителями с установленной мощностью 6 кВА для каждого.

Общая установленная мощность для здания: 36 + 24 + 30 + 36 + 24 = 150 кВА.

Полная мощность, потребляемая зданием: 150 x 0,46 = 69 кВА.

С помощью рис. А10 можно определить величину тока в разных секциях общей питающей магистрали всех этажей. Для стояков, запитываемых на уровне первого этажа, площадь поперечного сечения проводников может постепенно снижаться от нижних к верхним этажам.

Однако, когда конструкция сбалансирована, компоненты дисперсии могут быть оценены с использованием метода регулярной линейной регрессии, обсуждаемого в главе факториала общего уровня. Средние квадраты в первом столбце можно оценить, используя модель, приведенную в начале этого параграфа. Их расчеты одинаковы независимо от того, является ли модель фиксированной, случайной или смешанной. Разница для фиксированных, случайных и смешанных моделей - это ожидаемые средние квадраты. С информацией в приведенной выше таблице каждый компонент дисперсии может быть оценен с помощью.

Как правило, такие изменения сечения проводника производятся с минимальным интервалом в 3 этажа.

В этом примере, ток, поступающий на стояк на уровне первого этажа, равен:

Ток, поступающий на 4-й этаж, равен:




Набор данных приведен в таблице ниже. Допуск продукта равен 2. Во-первых, используя обычный метод линейной регрессии, средний квадрат для каждого члена может быть рассчитан и приведен в следующей таблице. Все эффекты рассматриваются как случайные эффекты в приведенной выше таблице.




Это означает, что вариация между всеми операторами относительно велика. Повторяемость для случайной ошибки. Последний столбец в приведенной выше таблице показывает вклад каждой компоненты дисперсии. Например, вклад оператора составляет 43%, который вычисляется по формуле.

Рис. A11: Применение коэффициента одновременности (ks) для жилого 5-этажного здания

Коэффициент одновременности для распределительных устройств

Рис. A12 показывает теоретические значения ks для распределительного устройства, запитывающего ряд цепей, для которых отсутствует схема распределения нагрузки между ними.

Стандартное отклонение для каждого эффекта. Коэффициент вариации на коэффициент. Коэффициент пересчета к общей вариации. Очевидно, что все отношения слишком велики. Операторы должны быть обучены и, возможно, потребуется приобрести новый датчик. Ниже показаны графики круговой диаграммы для вклада каждой компоненты дисперсии.

На приведенном выше рисунке общая круговая диаграмма компонентов изменения отображает отношение каждой дисперсии к общей дисперсии. На диаграмме изменения параметров и диаграммы отображается отношение дисперсии калибровки к общей дисперсии и отношение части к общей дисперсии. Графическая диаграмма дисперсии вариабельности результатов измерений разлагает воспроизводимость на дисперсию оператора, а также дисперсию взаимодействия оператора и части.

Если цепи служат в основном для осветительных нагрузок, целесообразно принять значения ks, близкие к единице.

Рис. A12: Коэффициент одновременности для распределительных устройств (МЭК 60439)

Значения коэффициента ks, которые могут использоваться для цепей, питающих стандартные нагрузки, приводятся на рис. A13 .

Когда эксперимент вложен, поскольку часть вложена внутри каждого оператора, мы не можем оценить взаимодействие оператора и части.

Оцененный эффект оператора включает в себя эффект оператора и взаимодействие оператора и части. Когда сбалансированный вложенный эксперимент сбалансирован, его вычисления для общей суммы квадратов, суммы квадратов оператора и суммы квадрата ошибки такие же, как и для скрещенного дизайна. Они рассчитываются с использованием уравнения линейной регрессии путем включения взаимодействия части и оператора в модель.

В определенных случаях, в частности, для промышленных установок, этот коэффициент может быть выше.
Учитываемый ток равен номинальному току двигателя, увеличенному на треть его пускового тока.

Рис. A13: Коэффициент одновременности в зависимости от назначения цепи

Коэффициент спроса применяется только для групповых графиков и при числе ЭП в группе . Коэффициент спроса – это отношение потребляемой (в условиях эксплуатации) или расчетной (при проектировании) мощности к номинальной мощности группы ЭП:

Поэтому, когда дизайн вложен, дизайн на самом деле должен быть. Во-первых, используя обычный метод линейной регрессии для вложенных конструкций, можно вычислить все средние квадраты для каждого члена. Они приведены в следующей таблице. Во-вторых, на основе уравнений для ожидаемых средних квадратов мы можем вычислить компоненты дисперсии.

Стандартное отклонение для каждого источника вариации. Далее показаны круговые диаграммы для всех компонентов дисперсии. Каждый столбец на приведенном выше рисунке представляет собой 9 измерений части всеми операторами. На приведенном выше графике мы видим, что все показания оператора С выше средней линии. Часть 3 имеет наименьшее изменение среди этих трех частей.


,

где – потребляемая мощность из сети группой ЭП, кВт. Так как

, то

.

Эти два вывода также можно сделать из следующих двух графиков. Шаг 1: рассчитать диапазон каждой части для каждого оператора. Шаг 2: вычислить средний диапазон для каждого оператора. Шаг 3: вычислить общий средний диапазон для всех операторов.



Результаты расчета для этого примера.






Шаг 3: Рассчитайте общее среднее всех наблюдений.

Пошаговые вычисления для диаграммы приведены ниже. Шаг 1: Вычислите стандартное отклонение для каждой части каждого оператора.

Шаг 2: Рассчитайте среднее значение этих стандартных отклонений.

Вышеприведенное уравнение справедливо только для сбалансированных конструкций.

Значение

для определенных технологических процессов и отраслей промышленности является практически постоянным. При



, поэтому

можно использовать только при большом значении (

).

Соотношения коэффициентов .

Коэффициент максимума

Коэффициент максимума характерен для группового графика нагрузок.

Коэффициент максимума (

) по активной мощности есть отношение максимальной нагрузки за определенный промежуток времени к средней за тот же промежуток времени:


,

где

– максимальное значение мощности (30-минутный максимум), кВт.

Коэффициент одновременности максимумов нагрузки

Коэффициент одновременности максимумов нагрузки (

) – это отношение расчетной мощности на шинах 6; 10 кВ к сумме расчетных мощностей потребителей до и выше 1 кВ, подключенных к шинам 6; 10

РП или ПГВ.

Для узла СЭС, к которому подключена группа ЭП, можно записать


,

где

расчетное значение активной мощности всех ЭП, подключенных к шинам 6; 10 кВ, кВт;

сумма расчетных активных мощностей групп ЭП до и выше 1 кВ, подключенных к шинам 6; 10 кВ.

Как правило,

меньше, чем сумма расчетных нагрузок (

) групп ЭП, присоединенных к узлу, поэтому

. Для распределительных сетей одного уровня напряжения принимают

.

Время использования максимальных нагрузок

Время использования максимальных нагрузок определяется по годовому графику по продолжительности за рассматриваемый промежуток времени.

Годовое число часов использования максимума активной нагрузки – это отношение годового расхода активной электроэнергии к получасовой максимальной мощности:


,


– годовое число часов использования максимальной активной нагрузки, ч;

– годовой расход активной электроэнергии, кВт·ч;

– получасовая максимальная мощность, кВт.

По времени использования максимальных нагрузок определяется согласно экономическая плотность тока при выборе проводников.

8. Длительный режим работы эп (характеристика)

Электроприемники, работающие в номинальном режиме с продолжительно неизменной или малоизменяющейся нагрузкой. В этом режиме электрический аппарат (машина) может работать длительное время, температура его частей может достигать установившихся значений, без превышения температуры свыше допустимой.

Пример: электрические двигатели насосов, компрессоров, вентиляторов и т.п.

9. Повторно-кратковременный режим работы эп (характеристика)

При повторно-кратковременном режиме работы (ПКР) электроприемника кратковременные рабочие периоды с определенной нагрузкой чередуются с паузами (ЭП отключен). Продолжительность рабочих периодов и пауз не настолько велика, чтобы нагрев отдельных частей ЭП при неизменной температуре окружающей среды мог достигнуть установившихся значений.

Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжительностью включения (ПВ, % – паспортная величина) или коэффициентом включения (k в). Коэффициент включения рассчитывается по графику нагрузки ЭП как отношение времени включения к времени всего цикла:



, (2.1)

где

время включения (время работы), с, мин, ч;

время полного цикла, с, мин, ч;

время паузы, с, мин, ч.

Пример: электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т.п.