Меню

Расчетов токов по договору

Вопрос 1: Назначение и порядок выполнения расчетов

Расчет симметричных токов кз

РасЧет токов КЗ в установках напрЯжением выше 1 кВ

Тема 3

Расчеты токов КЗ производятся для выбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора или проверки уставок релейной защиты и автоматики. Расчет тока КЗ весьма сложен. Для решения большинства задач можно ввести допущения, упрощающие расчеты и не вносящие существенных погрешностей. К таким допущениям относятся следующие:

* принимается, что фазы ЭДС всех генераторов не изменяются в течение всего процесса КЗ;

* не учитывается насыщение магнитных систем, что позволяет считать постоянным и не зависящими от тока индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;

* пренебрегают намагничивающими токами силовых трансформаторов;

* не учитывают, кроме специальных случаев, емкостные проводимости элементов короткозамкнутой цепи на землю;

* считают, что трехфазная система является симметричной; влияние нагрузки на ток КЗ учитывают приближенно; при вычислении тока КЗ обычно пренебрегают активным сопротивлением цепи, если отношение х/r более трех. Однако активное сопротивление необходимо учитывать при определении постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Та.

Расчет токов при трехфазном КЗ выполняется в следующем порядке:

1. для рассматриваемой энергосистемы составляется расчетная схема; 2. по расчетной схеме составляется электрическая схема замещения; 3. путем постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующиеся определенным значением результирующей ЭДС Е » рез, были связаны с точкой КЗ одним результирующим сопротивление хрез; 4. зная результирующую ЭДС источника и результирующее сопротивление, по закону Ома определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ Iп,0, затем ударный ток и при необходимости периодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени t.

Вопрос 2: Расчетная схема установки

Под расчетной схемой установки понимают упрощенную однолинейную схему электроустановки с указанием всех элементов и их параметров, которые влияют на ток КЗ и поэтому должны быть учтены при выполнении расчетов.

На расчетной схеме указываются номинальные параметры (напряжения, мощности, сопротивления) отдельных элементов. Сопротивления шин РУ, электрических аппаратов (выключателей, ТТ и др.), кабельных и воздушных перемычек сравнительно небольшой длины при этом не учитывают из-за из малого значения.

В целях упрощения расчетов для каждой электрической ступени в расчетной схеме вместо ее действительного напряжения на шинах указывают среднее напряжение Uср, кВ, согласно следующей шкале:

770; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15 .

Приняв для каждой электрической ступени среднее напряжение, считают, что номинальные напряжения всех элементов, включенных на данной ступени, равны ее среднему напряжению.

Для определения сопротивления элементов сети на расчетной схеме обычно указываются их параметры в именованных или в относительных единицах.

В базовую систему величин должны входить базовая мощность Sб, базовое напряжение Uб, базовый ток Iб, связанные выражением мощности для трехфазной системы , а также базовое сопротивление . При этом произвольно можно задаваться только двумя базовыми величинами. Обычно удобно задаваться базовыми значениями мощности и напряжения и по ним уже определять базовый ток и базовое сопротивление. Базовые значения обычно выражают в следующих единицах: напряжение — в кВ, мощность МВ·А, сопротивление — Ом.

За базовую мощность обычно принимают 100,1000,10000 МВ·А, а иногда часто повторяющуюся в схеме мощность отдельных элементов. За базовое напряжение удобно принимать соответствующее среднее напряжение.

Выражения для определения сопротивлений разных элементов расчетной схемы приведены в приложении 1 методички.

Вопрос 3: Электрическая схема замещения

На расчетной схеме электроустановки намечают точки, в которых предполагается КЗ. Затем для выбранной точки КЗ составляют эквивалентную электрическую схему замещения.

Рис.. Расчетная радиальная схема (а) и ее схема замещения (б)

Схемой замещения называют электрическую схему, соответствующую по исходным данным расчетной схеме, но в которой все магнитные связи заменены электрическими.

Параметры расчетной схемы могут быть выражены в именованных или относительных единицах. При расчетах в именованных единицах все сопротивления схемы должны быть выражены в омах и при ведены к одному базовому напряжению (к среднему напряжению одной электрической ступени). Такое приведение необходимо, если между источником и точкой КЗ имеется одна или несколько ступеней трансформации ( рис.4.2, а). За базовое напряжение удобно принимать среднее напряжение той ступени, на которой имеет место КЗ. Приведение сопротивления, выраженного в омах, к выбранному базовому напряжению производят по следующей формуле:

где n1, n2, n3, . nк — коэффициенты трансформации, через которые сопротивление х связано со ступенью базового напряжения.

Так как для каждой электрической ступени принято определенное среднее напряжение, то коэффициенты трансформации, используемые для приведения сопротивлений, представляют собой отношение средних напряжений двух ступеней. Таким образом:

где х — индуктивное сопротивление данного элемента, Ом на фазу, заданное при Uср ступени, на которой включен данный элемент, х ‘ — индуктивное сопротивление, Ом на фазу данного элемента приведенное к принятому базовому напряжению Uб.

Если расчет выполняется в относительных единицах, то необходимо предварительно привести все сопротивления элементов схемы замещения к одним и тем же базовым условиям.

Каждому сопротивлению схемы присваивается определенный номер, который сохраняется за ним до конца расчета.

После того как схема замещения составлена и определены сопротивления всех элементов, она преобразуется к наиболее простому виду (рис.). Преобразование (свертывание) схемы выполняется в направлении от источника питания к месту КЗ. При этом используются известные правила последовательного и параллельного сложения сопротивлений, преобразования звезды сопротивлений в треугольник и обратно. Эти правила представлены в табл.4.3.

Читайте также:  Расчет тока в антенне

При наличии двух и более источников питания возможна их замена эквивалентными источниками, если они находятся приблизительно в одинаковых условиях по отношению к месту КЗ. Объединение одноименных источников питания допустимо при условии

где S1, S2 — мощность первого и второго источников питания; х1*, х2* — соответствующие сопротивления от источников питания до точки КЗ, приведенные к базисной мощности.

Если ЭДС источников не равны, но выполняется условие (а), то эквивалентную ЭДС для двух ветвей схемы замещения определяют по формуле

Основные формулы для преобразования схем

Преобразова-ние Схема до преобразования Схема после преобразования УО преобраз. Формулы для определения параметров схемы после преобразования
Последова-тельное соединение +
Параллельное соединение êê При двух ветвях
Преобразование треугольника в звезду
Преобразование звезды в треугольник
Замена нескольких источников эквивалентны-ми êê При двух ветвях

В процессе преобразования схемы замещения часто возникает задача разделения так называемых связанных цепей. Этот случай показан на рис.4.4.

Токи от источников I, II, III проходят через общее сопротивление х4. Для того чтобы определить ток, поступающий к точке КЗ от каждого источника, необходимо преобразовать схему к лучевому виду, показанному на рис.4.4, г.

Рис.4.3. Результирующая схема замещения Рис.4.4. Разделение связанных цепей

При расчете по схеме, полученной при таком преобразовании, токи, подтекающие в точку повреждения от отдельных источников, должны быть такими же, какими они получились бы в схеме до преобразования. Расчет производится в следующем порядке.

Составляют схему замещения для данной точки КЗ и путем постепенного преобразования приводят ее к виду, показанному на рис.4.4, а. Определяют результирующее сопротивление схемы (рис.4.4, а-в):

где хэк — эквивалентное сопротивление всех источников питания относительно точки 1 схемы:

Принимают относительное значение периодической составляющей тока в месте повреждения за единицу (Iп* = 1) и находят коэффициента распределения, т.е. долю участия в токе КЗ каждого источника. На основании законом Кирхгофа можно записать:

Отсюда коэффициенты распределения по ветвям

Таким образом, используя коэффициенты распределения, можно по суммарному току в месте КЗ определить, как он распределится по ветвям.

Учитывая, что потокораспределение по ветвям должно оставаться неизменным, получаем (рис.4.4, г):

При расчете в относительных единицах начальное значение периодической составляющей тока КЗ определяется

где Е » * — ЭДС источника, отн. ед.; хрез* — результирующее относительное сопротивление цепи КЗ, приведенное к базисным условиям; Iб — базовый ток, определенный при заданной величине Sб и при Uб = Uср в месте КЗ.

При расчетах в именованных единицах

где хрез — результирующее сопротивление цепи КЗ, Ом; Е » ф — ЭДС источника (фазное значение), приведенная к ступени, на которой рассматривается КЗ:

При расчете токов КЗ в сетях до 1кВ необходимо учитывать активное и индуктивное сопротивления элементов цепей, т.к. они соизмеримы.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению

Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!

Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0.95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.

Смежные нормативные документы:

  • СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
  • СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
  • ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
  • ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
  • ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Формулы расчета силы тока

Электрический ток — это направленное упорядоченное движение заряженных частиц.
Сила тока (I) — это, количество тока, прошедшего за единицу времени сквозь поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / A).

— Сила тока через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток однофазный): I = P / (U × cosφ)
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток трехфазный): I = P / (U × cosφ × √3)
— Сила тока через мощность и сопротивление: I = √(P / R)
— Сила тока через напряжение и сопротивление: I = U / R

  • P – мощность, Вт;
  • U – напряжение, В;
  • R – сопротивление, Ом;
  • cos φ – коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos φ – относительная скалярная величина, которая характеризует насколько эффективно расходуется электрическая энергия. У бытовых приборов данный коэффициент практически всегда находится в диапазоне от 0.90 до 1.00.

Источник

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Читайте также:  Действующее значение несинусоидального тока равно

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.

выбор автоматического выключателя

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) — 60 А;
  • электроплита (10 кВт) — 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) — 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) — 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) — 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) — 5 А;
  • фен (1 кВт) — 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

расчет тока

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

Читайте также:  Открытый урок электрический ток источники электрического тока

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Источник



Основные механизмы расчетов конечной стоимости электроснабжения по договорам с энергосбытовыми организациями

Гарантирующий поставщик осуществляет расчет конечной стоимости электроснабжения с Потребителем по одной из 6 (или 4), выбранной потребителем ценовой категории. Иные механизмы расчетов противоречат действующему законодательству.

В расчетах между энергосбытовой организацией (энергосбытовой компанией) и потребителем осуществляются «по свободным нерегулируемым ценам», иначе говоря, по любому механизму, согласованному сторонами.

То есть, можно конечную стоимость электроснабжения хоть к курсу доллара привязать, хоть к средней цене квартиры, скажем, в Ростовской области.

Но так, естественно, никто не делает (я не встречал, во всяком случае), потому что энергосбытовые компании по закону обязаны приобретать на оптовом рынке электрическую энергию и мощность, оплачивать услуги по передаче электроэнергии до сетей потребителя, оплачивать инфраструктурные и иные обязательные на оптовом рынке платежи. Привязка расчета конечной стоимости не к параметрам рынка электроэнергетики грозит для ЭСО значительными выпадающими доходами, либо сверхприбылью, ценой значительного завышения стоимости электроснабжения для Потребителя относительно цен Гарантирующего поставщика.

Соответственно механизмы расчетов чаще всего «привязаны» либо к параметрам работы самой ЭСО, либо к ценовым категориям Гарантирующего поставщика, в зоне деятельности которого находится Потребитель:

1. Затраты ЭСО на осуществление электроснабжения Потребителя плюс услуги по сбыту ЭСО (Затраты плюс).

Потребитель приобретает электрическую энергию и мощность на оптовом рынке по отдельной группе точек поставки. Услуги по передаче э/э в договоре с Сетевой организацией также можно выделить по точкам поставки Потребителя.

Соответственно, Энергосбытовая организация может с точностью до копейки транслировать на Потребителя все затраты, понесенные ей по договорам с третьими лицами по точкам поставки Потребителя.

За свои услуги ЭСО выставляет Потребителю стоимость услуг по сбыту электроэнергии, которая определяется по соглашению между ЭСО и Потребителем.

Чаще всего стоимость услуг по сбыту в рассматриваемом механизме определяется перемножением фактического объема потребления Потребителя на сбытовую надбавку ЭСО.

Плюсы:
+ Максимальная точность расчетов, минимизация затрат на электроснабжение Потребителя.
+ Отсутствие выпадающих доходов у ЭСО и, как следствие, отсутствие риска скрытой трансляции выпадающих доходов на Потребителя;

Минусы:
— Сложность проверки конечной стоимости электроснабжения.

2. Цена электроснабжения по ценовой категории Гарантирующего поставщика минус согласованная с потребителем величина (Ценовая категория минус).

За основу расчета берется не фактическая деятельность ЭСО на оптовом рынке, а величина, которую Потребитель заплатил бы Гарантирующему поставщику, в зоне деятельности которого находится.

Данная величина может быть рассчитана ежемесячно на основании данных, публикуемых на сайте коммерческого оператора оптового рынка электроэнергии (АО «АТС»), а также на сайте Гарантирующего поставщика.

Чтобы у Потребителя была экономическая целесообразность перехода на электроснабжение от ГП, ЭСО обязуется вычитать из конечной цены электроснабжения, согласованную с потребителем фиксируемую величину.

Плюсы:
+ Относительная простота проверки конечной стоимости электроснабжения.

Минусы:
— Завышение конечной стоимости электроснабжения при значительной сбытовой надбавке ГП.
— Возможность применения в расчетах не самой дешевой ценовой категории ГП.
— Возможность образования выпадающих доходов у ЭСО и, как следствие, риск скрытой трансляции выпадающих доходов на Потребителя.

3. Фиксированный тариф.

Ностальгия по советскому прошлому для многих энергетиков. Берем фактический объем потребления, умножаем на заранее известную величину (тариф) и получаем конечную стоимость электроснабжения. Замечательно? На первый взгляд да, но не все так просто.

Если услуги по передаче ЭСО оплачивает в адрес Сетевой организации по заранее известному тарифу (если РЭК не изменит его в течение года), то электрическая энергия и мощность приобретаются ЭСО на оптовом рынке по свободным ценам, которые являются очень изменчивыми. При этом в соответствии с правилами оптового рынка электроэнергии ЭСО не фактически не может заключать свободные договоры с генераторами, чтобы зафиксировать свои затраты на приобретения как электрической энергии, так и мощности.

Соответственно, чтобы заранее назначить цену и не иметь кассовых разрывов (фактически оплатить по точкам поставки Потребителя больше, чем получить от него), ЭСО нужно сделать фиксированный тариф на столько завышенным, что данный механизм теряет для Потребителя экономический смысл.

Плюсы:
+ Предельная простота проверки конечной стоимости электроснабжения.

Минусы:
— Необходимость значительного завышения конечной цены электроснабжения относительно механизмов 1 и 2.

Еще раз отмечу, что механизмов расчетов конечной стоимости электроснабжения по договорам между ЭСО и Потребителем может быть великое множество. И ограничены они лишь фантазией ЭСО и внимательностью Потребителей.

Источник