Коэффициент спроса таблица: Коэффициент спроса: электрооборудования, освещения, розеточной сети

Коэффициент спроса: электрооборудования, освещения, розеточной сети

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:

• Мощности;
• Типа нагрузки;
• Типа здания;
• Единичной мощности электроприёмника.

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:

• В офисе 6 помещений;
• Освещение при помощи светильников с люминесцентными лампами;
• Розеточная сеть для компьютеров и «бытовых» потребителей выполнена раздельно;
• В офисе установлены кондиционеры;
• В офисе есть помещение приёма пищи с чайником, микроволновкой, холодильником и телевизором.

Распределяем потребителей по группам и заполняем расчетную таблицу.

2. Расчет коэффициента спроса на щит

Расчет коэффициента спроса на щит будем выполняют в два этапа:

1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
2. Определение коэффициента спроса на щит.

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

1. Определение коэффициентов спросов для разных типов потребителей;
2. Определение коэффициента спроса на щит;
3. Указание коэффициентов спроса на щит и на группы.

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

Вносим выбранные коэффициенты спроса для каждого типа нагрузки в столбик «Коэфф. спроса», столбик «D» в Excel. Получается, что мы устанавливаем коэффициенты спроса для групповой сети. Это неверно, но это промежуточный этап, в следующем шаге мы это откорректируем.

 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.

Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Читайте также:

Расчет электрических нагрузок методом коэффициента спроса

Обозначение  проблемы.

Коэффициент спроса Кс – это отношение расчетной мощности Рр к суммарной номинальной мощности группы.

В нормативных документах приводятся таблицы коэффициентов спроса в зависимости от количества электроприемников (ЭП) для различных групп оборудования. При известной номинальной мощности Рн группы и известном количестве ЭП можно без труда вычислить расчетную мощность группы по формуле

Казалось бы, ничего сложного, но, как показывает практика, даже в таком простейшем случае можно допустить грубейшую ошибку.

Чтобы не быть голословным, приведу пример из жизни – фрагмент из проекта реконструкции центральной районной больницы.

Суть состоит в следующем. От вводно-распределительного устройства (ВРУ) по магистральной схеме запитаны 3 щита. Состав ЭП приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Для определения расчетной нагрузки проектировщик использовал «Методические рекомендации по определению расчетных электрических нагрузок учреждений здравоохранения», разработанные Государственным проектным и научно-исследовательским институтом по проектированию учреждений здравоохранения “ГИПРОНИИЗДАТ” [1], табл.2.2.

Для кол-ва ЭП 72 шт. коэффициент спроса равен 0,25.

А теперь вопрос на засыпку.

На какой ток выбран тепловой расцепитель автоматического выключателя, установленного во ВРУ на этот фидер?

Ответ: 63 А.

Возникает законный вопрос: «Для чего проектировщик выполнял все вышеприведенные расчеты, если при выборе защитно-коммутационной аппаратуры руководствовался другой, известной только ему, методикой?»

Формула расчет номинального тока теплового расцепителя (ТР) автоматического выключателя выглядит следующим образом:

где \(I_{т.р.}\) – номинальный ток теплового расцепителя;

\(I_р\) – расчетный ток электрической нагрузки.

Рассчитаем ток теплового расцепителя по выражению (5):

В линейке номинальных токов ближайший больший идет с номиналом 25 А, за ним по возрастающей 32 А (31,5 А для некоторых типов расцепителей), 40 А, 50 А, 63 А и т.д.

Почему же не был выбран ТР с номиналом 25 А или 32 А? И даже не 40 А или 50 А, а сразу 63 А?

Да потому, что проектировщик отлично понимал, что тепловой расцепитель с номинальным током 25 или 32 А будет постоянно срабатывать (отключать потребителей) из-за превышения фактической нагрузкой расчетных значений, и выбрал такое значение номинала ТР, при котором его срабатывание (отключение) не произойдет в рабочем (неаварийном) режиме. Очевидно, что проектировщик разобрался только в том, как подставлять нужные цифры в формулы согласно нормативным требованиям, но в суть расчета так и не понял. Смысл расчета как раз и состоит в определении расчетного тока электрической нагрузки, на основании которого можно выбрать исполнение питающей линии (марку кабеля/провода, сечение и материал жилы) и технические характеристики защитно-коммутационной аппаратуры (номинальный ток ТР автоматического выключателя или номинальный ток плавкой вставки предохранителя).

Исправление ошибок.

Почему специалист выполнил расчеты, в результаты которых сам не верит? Разве нельзя избежать такой ситуации, когда проектное решение принимается с потолка, а не на основании расчетов? Попробуем разобраться, в чем заключалась ошибка проектировщика.

При расчетах было допущено 2 ошибки.

1. Все ЭП были отнесены к одной группе потребителей «стационарная медицинская аппаратура», хотя очевидно (ориентируясь на названия ЭП), что групп потребителей должно быть больше. Если увеличить количество групп, то соответственно, Кс для каждой группы возрастет, а следовательно, возрастет и коэффициент спроса для обобщенной группы.
2. Разница в номинальной мощности отдельных единиц ЭП существенно различается, но в расчетах это не учитывается. Представим, что от щита питается одна электроплита \(P_Н=10,4 \, кВт\), и 19 облучателей \(P_Н=0,1 \, кВт\). Суммарная мощность \(P_{СУМ.Н.}=10,4+19 \cdot 0,1=12,3 \, кВт\), кол-во – 20 шт. По табл. 2.2. [1] \(K_С=0,35\), следовательно, \(P_Р=0,35 \cdot 12,3=4,31 \, кВт\). Это абсурдно, т.к. единичная мощность электроплиты в два с лишним раза перекрывает расчетную мощность всего щита, а значит, определять расчетный ток по этой мощности нельзя.

Исправим первую ошибку и разделим все ЭП на отдельные группы (см. табл. 2).

Таблица 2.

Определим \(K_с\) и \(P_р\) для каждой из групп.

Группа 1: \(K_{С1}=0,25\), [1], табл.2.2.

Группа 2: \(K_{С2}=0,68\), [1], табл.2.5

Группа 3:\(K_{С3}=0,9\), [1], табл.2.3

Суммарная мощность составляет:

Коэффициент спроса для обобщенной группы равен:

Итак, в результате разбиения ЭП на группы Кс обобщенной группы возрос со значения 0,25 до значения 0,44.

Расчетный ток в этом случае равен (см. формулу (4)):

Подберем ТР:

Ближайшее большее значение из ряда номиналов ТР – \(I_{Т.Р.}=50 \, А\). Как говорится, уже теплее.

Теперь попробуем исправить вторую ошибку – выделим в каждой группе несколько подгрупп в зависимости от номинальной мощности. Для начала сделаем это «на глазок», или «методом экспертных оценок» (см. табл.3).

Таблица 3.

Определим Кс и Рр для каждой из групп и подгрупп.

Подгруппа 1.1: \(K_{С1.1}=0,47\), [1], табл.2.2.

Подгруппа 1.2: \(K_{С1.2}=0,25\), [1], табл.2.2.

Подгруппа 2.2: \(K_{С2.2}=0,65\), [1], табл.2.5.

Суммарная мощность составляет:

Коэффициент спроса для обобщенной группы равен:

Итак, в результате разбиения ЭП на группы (по назначению) и подгруппы (по номинальной мощности) \(K_с\) обобщенной группы возрос со значения 0,25 до значения 0,53.

Расчетный ток в этом случае равен:

Подберем ТР:

Ближайшее большее значение из ряда номиналов ТР – \(I_{т.р.}=63 \, А\).

Не все ошибки еще исправлены.

Остановимся, передохнем и оглянемся назад. Ничего не смущает? Лично меня бы смутил метод, по которому оценивалось вхождение ЭП в одну из подгрупп. Разные специалисты могут сделать разное число подгрупп исходя из своего опыта,

таблица. Оборудование для промышленных предприятий

Ни для кого не секрет, что на промышленных предприятиях всегда имеется огромное количество различных электроприборов – именно за счет них и осуществляется деятельность в цехах, на заводах, во всех фирмах. И чем дальше идет прогресс, тем больше используется электроники для охвата абсолютно всех возможных сфер деятельности. И большинство людей, которые работают в офисах, на заводах, в целом на предприятиях, не задумываются о том, что они постоянно пользуются различными приборами для достижения своих целей. Естественно, зачем им задумываться об этом, ведь у них есть свои задачи, а приборы для них – это только инструменты. Однако если задуматься о том, что же стоит за всеми машинами и устройствами на производстве, то можно моментально поразиться тому, какое разнообразие различных устройств, связанных между собой, постоянно функционирующих под различным напряжением, может находиться в одном помещении. И ведь все они не просто так находятся там – они включаются, выключаются, работают без перерывов или с перерывами, на различных мощностях. Даже в домашних условиях вы можете, не задумываясь, включить чайник, микроволновую печь при работающих компьютерах, но сделать вы это можете по той причине, что кто-то заранее грамотно распланировал все так, чтобы перегрузка сетей не происходила при включении большого количества электрических приборов. Что касается производства, то здесь можно сказать то же самое – однако стоит отметить, что планирование в данном случае производится в более внушительных масштабах. В планировании необходимо учитывать огромное количество разнообразных факторов, одним из самых важных является коэффициент спроса электрооборудования. Таблица по этому коэффициенту будет детально разобрана в данной статье. Однако для начала вам нужно понять, что этот коэффициент в целом из себя представляет, как он рассчитывается и как используется. Это очень важный параметр при подключении электросетей, так что вам стоит внимательно изучить коэффициент спроса электрооборудования, таблица опытными электриками также должна быть фактически выучена наизусть.

Определение коэффициента

Многие начинающие электрики сильно страдают от того, что никак не могут уяснить для себя, что конкретно представляет собой коэффициент спроса электрооборудования, таблица для них не имеет никакого смысла, так как в ней просто указаны устройства и какие-то числа. Так чем же является данный коэффициент? Для начала вам нужно просто ознакомиться с его определением – оно, конечно же, не сразу может показаться вам понятным, но по мере прочтения данного материала вы будете понимать все больше и больше. Итак, коэффициент спроса электрооборудования (таблица по нему будет рассмотрена отдельно, сейчас во внимание берется только теория) – это отношение совмещенного максимума нагрузки приемников энергии к их суммарной установленной мощности. Определение является достаточно емким, однако, как и было сказано ранее, далеко не сразу можно понять, в чем все же заключается его суть – просто по одному предложению крайне сложно понять, как используется коэффициент спроса электрооборудования. Таблица вам не поможет разобраться в вопросе, поэтому стоит отложить ее рассмотрение на более позднее время. Сейчас нужно просто постараться разобраться в сути данного понятия.

Суть коэффициента

Чтобы наиболее точно понять суть данного коэффициента, нужно представить себе производство – там есть различные устройства, такие как разнообразные станки, промышленные вентиляторы и так далее. Все эти устройства потребляют электроэнергию, поэтому при проектировании электросети необходимо узнать, какой должна быть мощность генератора, чтобы все имеющиеся приемники получали необходимый объем тока. Мощность не должна быть слишком маленькой, иначе на все устройства ее не хватит, и не должна быть слишком большой – это приведет к перерасходу. Таким образом, появляется коэффициент спроса, который позволяет электрикам определить, каким будет реальное потребление энергии устройством, по сравнению с установленной мощностью. Проще говоря, благодаря коэффициенту спроса вы можете получить из установленной мощности расчетную, которую уже можно использовать на практике. Все устройства имеют свой коэффициент спроса – вышеупомянутые промышленные вентиляторы, печи, эстакады и так далее. Однако стоит отметить, что таблица коэффициентов спроса, о которой уже не раз было сказано ранее, практически не содержит показателей для конкретных устройств. В ней содержатся данные по конкретным производствам и цехам, которые чаще всего являются частью этого производства. Но прежде чем переходить к детальному рассмотрению этой таблицы, необходимо разобраться еще с одним моментом – откуда берется этот коэффициент?

Происхождение коэффициента

Многие люди могут задать вопрос – что же представляет собой коэффициент спроса электрооборудования? Формовочные машины имеют его, для формовочных цехов он также имеется, но что стоит за ним? Ведь мощность электрооборудования понятна абсолютно всем, это вполне реальное значение, которое существует на самом деле. Но коэффициент – это всего лишь число, откуда он берется? Дело в том, что все коэффициенты содержатся в специализированных справочных материалах – тех самых таблицах, о которых многое уже было сказано в самом начале статьи. А определены они были в ходе эксплуатации различных электроприборов, а также из опыта функционирования целых заводов и цехов. Таким образом, специалисты долгое время наблюдали за тем, как работают, например, формовочные машины, записывали данные, вели подсчеты – и через некоторое время объявили, какой именно у них коэффициент спроса. И это значение было принято за норму, занесено в официальные таблицы и размещено в справочных материалах, которыми теперь пользуются электрики. Что ж, это все теоретические знания, которые вам стоит иметь – теперь вы понимаете, что представляет собой данный коэффициент, на что он влияет, а также откуда он берется. А это значит, что разнообразие различных цифр в таблице коэффициентов спроса для вас не будет чем-то неожиданным и непонятным. Поэтому можете смело переходить к следующей части статьи, где будут разобраны некоторые из пунктов таблицы коэффициентов спроса. Полностью таблица, естественно, разобрана не будет, так как у нее имеется очень много разделов – более двадцати различных видов производства, для каждого из которых выделяется определенное количество цехов.

Цеха общепромышленного назначения

Самый первый раздел не включает в себя строительное оборудование или какие-либо узкоспециализированные цеха, так как он является базовым. Здесь рассматриваются те цеха и корпуса, которые используются повсеместно, а не на специализированном производстве. Например, здесь вы можете узнать коэффициент спроса электрооборудования в блоке основных цехов – он равен 0.4-0.5. Это значение, на первый взгляд, может показаться маленьким, но на самом деле оно вполне нормальное – по ходу таблицы вы увидите и гораздо более маленькие значения данного коэффициента. Например, даже в этом же разделе имеются низкие коэффициенты – например, у того же блока вспомогательных цехов он не превышает 0.35. Если же брать самый высокий коэффициент в данном разделе, то его можно найти у цехов термической нагрузки, где работают нагревательные печи. Во многом за счет них показатель у данного цеха так высок – 0.7-0.8. Теперь вы получили первое представление о том, как выглядит раздел таблицы в целом – независимо от того, описывается там строительное оборудование, плавильные цехи или что-либо еще, в таблице будет выделен раздел, в котором будут размещены названия цехов. А напротив этих названий будет продемонстрирован приблизительный коэффициент спроса электроприборов этого цеха. Поэтому электрикам теперь при организации электропроводки и электрообеспечения на производстве не приходится каждый раз методом научного тыка, проб и ошибок определять, какой именно будет спрос у конкретных электроприборов определенного цеха – они имеют усредненные значения, на которые могут спокойно опираться в своей работе.

Медеплавильные заводы

Это первый специализированный завод, который обозначен в таблице коэффициентов. И сразу же можно обратить внимание на то, что в нем имеется крайне мало пунктов – лишь два. Дело в том, что большая часть цехов медеплавильного завода была уже рассмотрена в первом разделе, поэтому нет смысла повторять те же самые цеха и здесь. То есть получается, что электрику всегда стоит в первую очередь просматривать первый раздел с цехами общепромышленного назначения, а затем уже искать более специализированный раздел. Но тот факт, что он является специализированным, не означает, что пункты в нем не будут подразумевать использование общего оборудования – например, таль электрическая встречается во многих цехах рафинации меди (коэффициент приборов в котором составляет 0.6), и она также учитывается при составлении коэффициента. Второй пункт данного раздела – это ватержакеты и отражательные печи, их коэффициент немного ниже, чем у предыдущего пункта – 0.5. Здесь также встречаются устройства общего назначения, такие как таль электрическая – теперь вы должны были окончательно уловить суть таблицы, поэтому о таких моментах уже нет смысла вспоминать в дальнейшем.

Заводы цветной металлургии

В данном разделе вы можете встретить один из самых низких показателей во всей таблице. Несмотря на то что там установлены зачастую очень требовательные к электричеству сушильные барабаны, у лаборатории на заводе цветной металлургии коэффициент спроса составляет всего 0.25. Но не стоит думать, что по всему заводу нет требовательных к электроэнергии цехов и помещений. Например, цех электролиза имеет показатель 0.7, что довольно много. И здесь не нужны даже сушильные барабаны, чтобы добиться такого показателя. В общем, приходится принимать во внимание очень многие аспекты, чтобы точно указать правильный коэффициент спроса, с которым затем смогут работать электрики.

Заводы черной металлургии

Казалось бы, оба завода занимаются металлургией, но в предыдущем разделе была описана цветная металлургия, а в этом – черная. Однако при этом цеха (и устройства в них соответственно) являются совершенно разными – и имеют абсолютно другие коэффициенты спроса электрооборудования. В первую очередь указывается цех холодного проката, имеющий показатель 0.4-0.5. Вакуумный насос, установленный в доменном цехе, потребляет очень много энергии, поэтому и коэффициент довольно высок – 0.45. Но самое главное, что стоит отметить в данном разделе – это то, что здесь невозможно выделить какие-либо пункты с очень высоким или очень низким коэффициентом. Показатели по всему разделу не опускаются ниже 0.4 и не поднимаются выше 0.6, и это учитывая и вакуумный насос, и другие подобные устройства, используемые на данном типе производства.

Обогатительные фабрики

Стоит немного отвлечься от темы и подумать про переносный электроинструмент – учитывается ли он в данной таблице? Обратите внимание на тот факт, что большинство устройств, который рассматриваются в рамках того или иного производственного цеха, могут потреблять просто невероятные количества электроэнергии – поэтому подобные виды инструмента чаще всего либо не рассматриваются, либо включаются в качестве небольшой погрешности. Возвращаясь к теме, в новом разделе разнообразие коэффициентов становится немного более широким – однако не настолько, как, например, в первом разделе, где вы могли встретить показатели от 0.2 до 0.8. Первым в списке, естественно, идет главный цех обогащения – и он имеет практически самый высокий коэффициент на производстве, 0.6-0.65. Выше показатель только у флотационного цеха – 0.6-0.7. Что касается самого низкого, то здесь таковым является золоизвлекательный цех с коэффициентом 0.4 – как видите, на данном производстве во всех цехах требуется серьезная подача электроэнергии, от которой будут питаться двигатель, генераторы и другие устройства, которые запускают в действие все машины в цеху.

Агломерационные фабрики

На такой фабрике главным является спекальный цех – но его коэффициент абсолютно ничем не выделяется на фоне остальных, 0.5. Выделить здесь можно разве что Цех перегрузки, где отсутствуют сварочные машины или какое-либо еще энергозатратное оборудование, поэтому и коэффициент спроса здесь значительно ниже – 0.3-0.4. Естественно, тут имеются и другие цеха, однако у них показатели уже немного выше – часто там можно встретить конвейер, транспортер ленточный или другие подобные устройства, которые работают постоянно и требуют серьезных затрат тока.

Заводы тяжелого машиностроения

Отдельно стоит уделить внимание заводам, на которых имеется действительно много различных цехов и подразделений. Как вы сможете увидеть, если будете изучать справочные материалы, во многих предыдущих случаях количество цехов не превышает даже пяти и уж точно не является большим, чем десять. В случае с заводами тяжелого машиностроения все немного иначе – там имеется внушительное количество пунктов, которые стоит рассматривать отдельно. И среди них можно отыскать такие цеха, в которых коэффициент достаточно высок, а также и такие, где он крайне низок. Опять же, здесь не будут рассматриваться отдельные устройства, такие как сварочные трансформаторы-полуавтоматы, здесь вы узнаете только коэффициенты спроса электроустройств в рамках отдельных цехов. Самым основным на таком производстве считается главный корпус – это вполне можно понять по названию. Здесь коэффициент является не сильно высоким – всего 0.3-0.4, однако имеются и отделения с менее выдающимися показателями. Для примера можно взять эстакаду, где показатель равен всего 0.25, или даже экспериментальный цех, где оборудования имеется не так уж и много, и оно не является сильно затратным (разве могут много энергии потреблять электрофильтры для очистки газов?). Поэтому нет ничего удивительного в том, что данный цех имеет коэффициент спроса всего 0.2. Что касается самого высокого показателя в списке данного раздела, то он впечатляет только на фоне остальных. Коэффициент спроса 0.6 на заводе тяжелого машиностроения имеет лаковарочный цех, недалеко от него располагается еще один пункт – изоляционный цех. Здесь коэффициент также может быть 0.6, но еще он может быть и меньше – вплоть до 0.5, поэтому и обозначение в таблице стоит другое – 0.5-0.6. В различных цехах имеются различные станки (оборудование) металлообрабатывающие, и каждый из них необходимо было учесть, чтобы создать такую обширную и очень важную для электриков таблицу.

Что дальше?

Естественно, на этом таблица коэффициентов спроса электрооборудования не заканчивается – в ней имеется намного больше разделов, охватывающих самые разнообразные сферы деятельности и промышленности. Но вам стоит также узнать некоторые детали касательно того, что еще можно делать с коэффициентом спроса. Вы уже знаете, что с его помощью вы можете определить расчетную и номинальную (то есть установленную) мощности как электроустройств, так и цехов в целом. Но также существует и формула, позволяющая вам узнавать и другие коэффициенты, такие как коэффициент использования и максимума – они также играют немаловажную роль в расчете и планировании электросистем. Проще говоря, коэффициент спроса является одним из наиболее важных параметров при расчете и проектировании систем энергоснабжения и установок. Если вы являетесь электриком, то вам обязательно нужно знать основные коэффициенты спроса, а также иметь постоянный доступ к соответствующим справочным материалам. Тогда для вас не составит ни малейшей проблемы обеспечение электроэнергией любого объекта — именно это и определяет профессионала своего дела. Умейте использовать таблицы и другие материалы, а не только свои руки! Вы должны прекрасно понимать, что данный коэффициент не является единственным теоретическим показателем, который существует в мире — с двумя другими коэффициентами, использования и максимума, вы уже бегло познакомились, однако подобных значений имеется очень много, и каждое из них играет свою важную роль, дополняя общую картину. Поэтому не стоит пренебрегать теоретическими знаниями, так как зачастую они оказываются даже важнее, чем практические. Именно поэтому коэффициент спроса электрооборудования так важен.

Проектируем электрику вместе: Расчет электрических нагрузок

Расчет… нужен для того, чтобы получить исходные данные для правильного выбора основных элементов электрических сетей и обеспечить их безопасную эксплуатацию…
Пример расчета электрических нагрузок…  Коэффициент спроса нагрузки… Установленная мощность группы электроприемников… Коэффициент использования… Коэффициент мощности cosφ… Расчетный ток… Таблица нагрузок… Таблица Excel…

Сегодня мы рассмотрим, как выполняется расчет однофазных электрических нагрузок. Вначале сформулируем основные задачи, которые должны быть решены в результате расчетов.

Для чего делается расчет электрических нагрузок?

На основании расчетов электрических нагрузок производится выбор основных элементов электрической сети. В частности, расчетная мощность (расчетный ток) служит основой при выборе номинальных токов защитно-коммутационных аппаратов и сечений токопроводящих жил проводов и кабелей в распределительных и групповых сетях.
При этом под расчетной мощностью подразумевается мощность, равная ожидаемой максимальной  нагрузке элемента сети за 30 минут (ПУЭ п. 1.3.2):
 

Это означает следующее: если фактическая нагрузка превысит расчетную максимальную нагрузку на длительное время, то проводники будут работать с перегрузкой, при которой резко возрастает риск их перегрева и возникновения пожара. Подобные нештатные ситуации нередко возникают из-за несоответствия сечения проводника номинальному току автоматического выключателя.
Отсюда следует первое правило для проектировщика электрики: номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник, всегда должен быть меньше (или равен) предельно допустимого длительного тока проводника.
Если больше — то в случае превышения предельно допустимой токовой нагрузки проводника автоматический выключатель НЕ сработает! Это аварийная ситуация.
Поэтому расчет электрических нагрузок и нужен для того, чтобы получить исходные данные для правильного выбора основных элементов электрических сетей и обеспечить их безопасную эксплуатацию.

Итак, на основании расчетов электрических нагрузок решаются следующие задачи:
• определяется максимальная расчетная мощность на вводе для получения ТУ на присоединение к электрическим сетям;
• определяется максимальный расчетный ток нагрузки всех элементов сети;
• по условию нагрева максимальным расчетным током нагрузки в соответствие с ПУЭ выбираются сечения токопроводящих жил проводов и кабелей;
• по выбранному сечению провода и его длительно допустимой токовой нагрузке выбираются номинальные токи автоматических выключателей в распределительных и групповых сетях.

Пример расчета.
В качестве примера возьмем проект электрики одноэтажного жилого дома с жилой площадью 90м2. Используем табличный метод коэффициента спроса. Этот метод можно применять на этапе рабочего проектирования, когда известны точные данные электроприемников и места их расположения на объекте.

Исходные данные:
Частный жилой дом общей площадью 90м2. В доме 4 комнаты, прихожая, кухня, ванная. На участке имеется гараж. Все потребители электроэнергии — однофазные.
Исходные данные по установленному электрооборудованию с привязкой к помещениям приведены в таблице 2. Рекомендуемые величины мощностей отдельных электроприемников можно взять из таблицы 1.

Рекомендуемые величины мощностей электроприемников и расчетных коэффициентов
                                                                                                                                         Таблица 1         

Коэффициенты использования электрооборудования таблица

Автор На чтение 11 мин. Опубликовано 12.12.2019

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.

Кс = Рр/Ру ,

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.

Таблица 3-1

Таблица 3-1. Значений расчетных коэффициентов для различных групп механизмов

Наименование механизмов и аппаратов

Горно-обогатительные комбинаты и аглофабрики

Насосы, вентиляторы, компрессоры, газодувки, эксгаустеры

Насосы водяные
Насосы песковые
Вакуум-насосы
Вентиляторы
Вентиляторы высокого давления для аглофабрик
Вентиляторы к дробилкам
Аглоэксгаустеры (газодувки)

Механизмы дробления и измельчения

Дробилки молотковые
Дробилки конусные
Дробилки четырехвалковые
Мельницы шаровые
Мельницы стержневые
Грохоты

Механизмы непрерывного транспорта

Транспортеры ленточные свыше 170 квт
Транспортеры ленточные до 170 квт
Конвейеры до 10 квт
Конвейеры свыше 10 квт
Конвейеры корпуса крупного дробления
Питатели пластинчатые, тарельчатые, барабанные и дисковые
Элеваторы, шнеки

Механизмы фильтрации и обогащения

Сгустители
Барабаны смесительные
Чашевые охладители
Столы концентрационные, чаны, баки концентрационные
Сушильные барабаны и сепараторы
Классификаторы спиральные и реечные
Флотационные машины
Электрофильтры
Магнитные сепараторы индивидуальные
Двигатель-генераторы
Вакуум-фильтры (лента, барабаны)
Вагоноопрокидыватели
Грейферные краны

Коксохимические заводы и цехи

Транспортеры
Транспортеры катучие
Питатели пластинчатые и ленточные
Дробилки молотковые
Дозировочные столы
Штабелеры
Углеперегружатели
Коксовыталкиватели
Загрузочные вагоны
Двересъемные машины
Электровозы тушильных вагонов
Скиповые подъемники
Кабестаны
Вагоноопрокидыватели

Металлургические заводы и цехи черной и цветной металлургии

Насосы, вентиляторы, компрессоры

Насосы водяные
Насосы питательные мартеновского цеха
Дымососы мартеновского цеха
Вентиляторы доменного цеха
Вентиляторы газовых горелок
Вентиляторы прокатных цехов
Вентиляторы принудительного дутья
Вентиляторы машинных залов
Компрессоры

Механизмы непрерывного транспорта

Краны различных назначений

Краны рудного двора
Грейферные краны
Магнитные краны
Краны разные

Машиностроительная и металлообрабатывающая отрасли промышленности

Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы — мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные и т. п.
То же при крупносерийном производстве
То же при тяжелом режиме работы: штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зуборезные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные, расточные станки
То же с особо тяжелым режимом работы: приводы молотов, ковочных машин, волочильных станов, очистных барабанов, бегунов и пр.
Переносный электроинструмент
Вентиляторы, эксгаустеры, санитарно-гигиеническая вентиляция
Насосы, компрессоры, дизель-генераторы
Краны, тельферы при ПВ-25%
То же при ПВ-40%
Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры несблокироваиные
То же сблокированные
Сварочные трансформаторы дуговой электросварки
Однопостовые сварочные двигатель-генераторы
Многопостовые сварочные двигатель-генераторы
Сварочные машины шовные
То же стыковые и точечные
Сварочные дуговые автоматы типа АДС
Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы
Печи сопротивления с неавтоматической загрузкой изделий
Индукционные печи низкой частоты
Двигатель-генераторы индукционных печей высокой частоты
Ламповые генераторы индукционных печей высокой частоты
Многошпиндельные автоматы механических цехов для деталей из прутков

Задачей расчета электрических сетей является правильная оценка величин электрических нагрузок и выбор соответственно им таких наименьших из числа возможных сечений проводов, кабелей и шин, при которых были бы соблюдены нормированные условия в отношении:

1. нагрева проводников,

2. экономической плотности тока,

3. электрической защиты отдельных участков сети,

4. потерь напряжения в сети,

5. механической прочности сети.

Расчетными нагрузками для выбора сечений проводников являются:

1. получасовой максимум I30 — для выбора сечений по нагреву,

2. среднесменная нагрузка Iсм — для выбора сечений по экономической плотности тока,

3. пиковый ток — для выбора плавких вставок и уставок тока максимальных расцепителей автоматов и для расчета по потере напряжения. Этот расчет обычно сводится к определению потерь напряжения в силовой сети при пуске отдельных мощных короткозамкнутых электродвигателей и в троллейных линиях.

При выборе сечений распределительной сети, независимо от фактического коэффициента загрузки электроприемника, следует всегда иметь в виду возможность использования его на полную мощность и, следовательно, за расчетный ток принимать номинальный ток электроприемника. Исключение допускается лишь для проводников к электродвигателям, выбранным не по нагреву, а по перегрузочному моменту.

Таким образом, для распределительной сети расчета, как такового, не производят.

Для определения расчетного тока в питающей сети необходимо нахождение совмещенного максимума или средней нагрузки целого ряда электроприемников и при том, как правило, различных режимов работы. Вследствие этого процесс расчета питающей сети является сравнительно сложным и разделяется на три основные последовательные операции:

1. составление расчетной схемы,

2. определение совмещенных максимумов нагрузки или средних значений ее на отдельных участках сети,

3. выбор сечений.

Расчетная схема, являющаяся развитием принципиальной схемы питания, намеченной при рассмотрении вопроса о распределении электрической энергии, должна содержать все необходимые данные в отношении подключенных нагрузок, длин отдельных участков сети и выбранного рода и способа прокладки ее.

Наиболее ответственная операция — определение электрических нагрузок на отдельных участках сети — в большинстве случаев основывается на применении эмпирических формул. Коэффициенты, входящие в эти формулы, зависят в наибольшей степени от режима работы электроприемников, и правильная оценка последнего имеет большое значение, хотя и не всегда является точной.

Вместе с тем неправильность в определении коэффициентов, а, следовательно, и нагрузок, может привести либо к недостаточной пропускной способности сети, либо к необоснованному удорожанию всей установки.

Прежде чем перейти к методологии определения электрических нагрузок для питающих сетей, необходимо отметить, что входящие в расчетные формулы коэффициенты не являются стабильными. В связи с непрерывным техническим прогрессом и развитием автоматизации эти коэффициенты должны подлежать периодическому пересмотру.

Поскольку как сами формулы, так и входящие в них коэффициенты являются до известной степени приближенными, нужно иметь в виду, что результатом расчетов может быть определение только порядка интересующих величин. По этой причине следует избегать излишней скрупулезности в арифметических операциях.

Величины и коэффициенты, входящие в расчетные формулы определения электрических нагрузок

Под установленной мощностью Ру понимается:

1. для электродвигателей длительного режима работы — каталожная (паспортная) номинальная мощность в киловаттах, развиваемая двигателем на валу:

2. для электродвигателей повторно-кратковременного режима работы — паспортная мощность, приведенная к длительному режиму, т. е. к ПВ = 100%:

где ПВН0М — номинальная продолжительность включения в процентах по каталожным данным, Рном —номинальная мощность при ПВН0М,

3. для трансформаторов электропечей:

где SН0М — номинальная мощность трансформатора по каталожным данным, ква, cosφном—коэффициент мощности, характерный для работы электропечи при номинальной мощности,

4. для трансформаторов сварочных машин и аппаратов — условная мощность, приведенная к длительному режиму, т. е. к ПВ = 100%:

где Sном — номинальная мощность трансформатора в киловольт-амперах при ПВном,

Под присоединенной мощностью Рпр электродвигателей понимается мощность, потребляемая двигателем из сети при номинальной нагрузке и напряжении:

где ηном — номинальный к п. д. двигателя в относительных единицах.

Средняя активная нагрузка за максимально загруженную смену Рср.см и такая же средняя реактивная нагрузка Qcp,см представляют собой частные от деления количества электроэнергии, потребляемой за максимально нагруженную смену (соответственно WCM и VCM), на продолжительность смены в часах Тсм,

Среднегодовая нагрузка активная Рср.г и такая же нагрузка реактивная Qcp.г представляют собой частные от деления годового потребления электроэнергии (соответственно Wг и Vг) на годовую продолжительность рабочего времени в часах (Тг):

Под максимальной нагрузкой Рмакс понимают наибольшую из средних нагрузок за тот или иной интервал времени.

В соответствии с ПУЭ, для расчета сетей и трансформаторов по нагреву этот интервал времени установлен равным 0,5 ч, т. е. принимается получасовой максимум нагрузки.

Различают получасовые максимумы нагрузок : активной Р30, квт, реактивной Q30, квар, полной S30, ква, и по току I30, а.

Пиковым током Iпик называют мгновенный максимально возможный ток для данного электроприемника или для группы электроприемников.

Под коэффициентом использования за смену КИ понимают отношение средней активной нагрузки за максимально нагруженную смену к установленной мощности:

Соответственно этому годовой коэффициент использования представляет собой отношение средней годовой активной нагрузки к установленной мощности:

Под коэффициентом максимума Км понимается отношение активной получасовой максимальной нагрузки к средней нагрузке за максимально загруженную смену,

Величина, обратная коэффициенту максимума, представляет собой коэффициент заполнения графика Кзап

Коэффициент спроса Кс — отношение активной получасовой максимальной нагрузки к установленной мощности:

Под коэффициентом включения Кв понимается отношение рабочего времени приемника повторно-кратковременного и длительного режима работы за смену к продолжительности смены:

У электроприемников, предназначенных для непрерывной работы в течение смены, коэффициент включения практически равен единице.

Коэффициентом загрузки по активной мощности К3 представляет собой отношение нагрузки электроприемника в данный момент времени Pt к установленной мощности:

Для электродвигателей, у которых под установленной мощностью понимается мощность на валу, правильнее было бы относить Ки, Кв, К3 не к установленной, а к присоединенной к сети мощности.

Однако в целях упрощения расчетов, а также ввиду трудности учета к. п. д. участвующих в нагрузке электродвигателей, целесообразно относить эти коэффициенты также к установленной мощности. Таким образом, коэффициенту спроса, равному единице (Кс = 1), соответствует фактическая загрузка электродвигателя в размере η% от полной.

Коэффициентом совмещения максимумов нагрузки KΣ — отношение совмещенного получасового максимума нагрузки нескольких групп электроприемников к сумме максимальных получасовых нагрузок отдельных групп:

С допустимым для практических целей приближением можно принять, что

Расчет мощности бытовой электрической сети

В данной статье приведен порядок расчета нагрузки бытовой электрической сети по установленной мощности и коэффициенту спроса (так называемый метод коэффициента спроса).

Рассчитанная по данной методике электрическая бытовая мощность может применяться для выбора аппаратов защиты и сечения кабелей электропроводки.

2. Методика расчета бытовой мощности

Расчет мощности бытовой электросети по методу коэффициента спроса производится в следующем порядке:

Справочно: Так как в соответствии с действующими правилами силовые и осветительные сети принято разделять, расчет необходимо производить раздельно для силовой сети (розеточных групп) и сети освещения.

1) Определяется установленная (суммарная) электрическая мощность (P_уст) отдельно для силовой сети (розеточной группы) — P_уст-с и сети освещения P_уст-о:

P_уст-с=P₁+P₂+…+P_n

где: P₁,P₂,P_n — мощности отдельно взятых электроприемников (электрических приборов) в доме. При отсутствии фактических значений мощностей их можно принять нашей таблице мощностей бытовых электроприборов.

P_уст-о=P₁*n₁+P₂*n₂+…+P_n*n_n

где: P₁,P₂,P_n — мощность одной отдельно взятой лампы каждого типа в доме;

n₁, n₂, n_n, — количество ламп каждого типа.

Примечание: при отсутствии данных о мощности и количестве ламп для расчета установленной мощности сети освещения можно воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета освещения помещения по площади помещения.

2) Исходя из установленной определяем расчетную мощность:

При определении мощности бытовой электросети необходимо учитывать, что все имеющиеся в доме электроприборы, как правило, одновременно в сеть не включаются поэтому для определения расчетной мощности применяется специальный поправочный коэффициент называемый коэффициентом спроса, значение которого принимается исходя из установленной мощности (суммарной мощности бытовых электроприборов):

Примечание: При значении установленной мощности силовой сети до 5 кВт включительно коэффициент спроса рекомендуется принимать равным 1.

Расчетную мощность так же определяем раздельно:

• Для силовой сети:

P_рс=P_уст-с*К_сс

где: P_уст-с — установленная мощность силовой сети;

К_сс — коэффициент спроса для силовой сети.

• Для сети освещения:

P_ро=P_уст-о*К_со

где: P_уст-о — установленная мощность сети освещения;

К_со — коэффициент спроса для сети освещения.

• Общую расчетную мощность бытовой сети можно получить получить сложив расчетные мощности силовой сети и сети освещения:

P_общ.=P_рс+P_ро

Полученные значения расчетных мощностей можно применять для определения расчетного тока сети и выбора аппаратов защиты (автоматических выключателей, УЗО и т.д.), а так же расчета сечения электропроводки. Подробнее об этом читайте в статье: Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты.

Так же для данных расчетов можно воспользоваться следующими нашими онлайн калькуляторами:

ВАЖНО! В случае применения для расчета аппаратов защиты (автомата, дифавтомата, УЗО) вышеуказанных онлайн калькуляторов с использованием значения расчетной мощности определенного по методике приведенной в данной статье в калькуляторах при выборе типа указанной мощности следует поставить галочку в пункте: «Мной указана максамальная разрешенная к использованию мощность (проектная/расчетная мощность, либо мощность указанная в договоре электроснабжения)», т.к. в противном случае калькулятор использует при расчете коэффициент спроса который вами уже учтен, что приведет к некорректному расчету.

3. Пример расчета мощности бытовой сети

Для примера расчета бытовой мощности возьмем частный дом в котором имеются следующие электроприемники:

В силовой сети:

• стиральная машина — 2000 Вт
• микроволновая печь — 1800 Вт
• мультиварка — 1200 Вт
• кухонная вытяжка — 120 Вт
• пылесос — 550 Вт
• телевизор — 130 Вт
• персональный компьютер — 350 Вт
• принтер — 60 Вт

В сети освещения: 

• Лампочки накаливания — 6 шт по 75 Вт
• Энергосберегающие лампочки — 8 шт по 22 Вт

Производим расчет мощности силовой сети:

• Установленная мощность (сумма мощностей всех электроприборов): 

P_уст-с=2000+1800+1200+120+550+130+350+60=6210 Вт

теперь переведем данную мощность в киловатты для чего необходимо разделить полученное значение на 1000: 

P_уст-с=6210/1000=6,21 кВт

• Определяем расчетную мощность силовой сети, для чего умножаем полученную установленную мощность на коэффициент спроса значение которого определяем по таблице выше (К_сс принимаем равным 0,8):

P_рс=P_уст-с*К_сс=6,21*0,8=4,968 кВт 

По аналогии определяем мощность сети освещения:

• Установленная мощность сети освещения: 

P_уст-о=6*75+8*22=450+176=626 Вт (или 0,626 кВт)

• Определяем расчетную мощность силовой сети (учитывая малую мощность сети освещения и тот факт, что в такой небольшой сети все лампочки могут одновременно работать длительный период времени коэффициент спроса для сети освещения (К_со)принимаем равным 1):

P_ро=P_уст-с*К_со=0,626*1=0,626кВт 

• Общая мощность бытовой сети составит:

P_общ.=P_рс+P_ро=4,968+0,626=5,594 кВт

Применим рассчитанные значения для определения номинального тока автоматического выключателя и сечения кабеля с помощью соответствующих онлайн калькуляторов (на примере силовой сети):

Автоматический выключатель для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета автомата по мощности:

Сечение кабеля для силовой сети определяем с помощью Онлайн-калькулятора расчета сечения кабеля по мощности:

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

↑ Наверх

Расчет электрических нагрузок — mi-nus.ru

На основании расчёта электрических нагрузок осуществляется выбор основных элементов электрической сети, номинальных токов защитно-коммутационных аппаратов и сечений токопроводящих жил проводов и кабелей.

В расчете применяется понятие  расчётная мощность — мощность равная ожидаемой максимальной нагрузке элемента сети за 30 минут (ПУЭ п. 1.3.2). В следствии этого номинальный ток коммутационного аппарата, защищающего проводник, всегда дожен быть меньше либо равен предельно допустимому току проводника. Если это правило не будет соблюдено, то в случае превышения предельно допустимой токовой нагрузки проводника коммутационный аппарат не сработает, что может стать причиной пожара.

На основании расчётных токов электрических нагрузок осуществляется:

• выбор сечения токопроводящих жил проводов и кабелей;
• выбор номинальных токов коммутационной аппаратуры, с проверкой на соответствие длительно допустимой токовой нагрузке проводника;
• определение максимальной расчётной мощности на вводе.

Рассмотрим расчёт электрических нагрузок, методом коэффициента спроса, на примере 1-комнатной квартиры (панельный дом, серия Д-25).

При расчетах используем рекомендуемые величины мощностей электроприёмников и расчетных коэффициентов.

Объединяем электроприёмники в группы, соблюдая следующие правила:

• объединяем в группы однотипные электроприёмники (освещение, бытовая, компьютерная розеточная сеть и т. п.), при этом установленные мощности однотипных электроприёмников суммируем
• объединяем потребителей, равнозначных по мощности (в группе не должно быть потребителей с сильно отличающимися номинальными мощностями)
• потребителей длительного режима работы повышенной мощности (электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и др.) выносим в отдельные группы

Розеточная сеть:

Осветительная сеть:

На основании исходных данных составляем расчётную таблицу электрических нагрузок.

Установленная мощность электроприемников в группе:

Руст.гр = Руст.пом.1 + Руст.пом.2 +…

Расчетная активная мощность (кВт) каждой группы электроприемников определяем по формуле:

Ррасч = Руст * Кс * Ки

где Кс — коэффициент спроса

Ки — коэффициент использования

Ррасч гр-1о = 0,77*0,8*0,8=0,49 кВт

Полная расчетная мощность:

Sрасч = Ррасч/cos φ

где cos φ — коэффициент мощности

Sрасч гр-1о = Ррасч гр-1о/cos φ = 0,493/0,9 = 0,55 кВА

С учетом того, что все нагрузки однофазные, расчетный ток:

Iрасч = Sрасч/Uном

где Uном — номинальное напряжение сети, В

Iрасч = 0,55/220 = 2,5 А

Расчетный ток на вводе в квартиру:

Iрасч Σ = Σ Sрасч гр/Uном

Результаты расчетов заносим в таблицу.

Далее, в соотвтствии с полученными результатами расчетов, осуществляем выбор сечения проводников.

Сечение токопроводящей жилы проводников (проводов и кабелей) выбирается согласно ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током и проверяется по механической прочности, условиям окружающей среды и падению напряжения.

Предельно допустимый длительный ток протекающий через проводник должен соответствовать условию:

При этом необходимо помнить, что по условиям механической прочности (ПУЭ, табл. 7.3.4) в жилых зданиях нельзя применять провода и кабели сечением менее 1,5 мм² для медной жилы. В стационарной проводке жилых зданий стараются применять медные проводники следующих сечений:

• 1,5 мм² — для сетей освещения
• 2,5 мм² — для силовых сетей

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами (ПУЭ, табл. 1.3.4)

Проверим по условию нагрева кабель Гр.2с:

Адаптивное управление моделью запасов с двумя позициями с неизвестными коэффициентами нормы спроса

В этой статье рассматривается модель запасов с несколькими позициями с неизвестными коэффициентами нормы спроса. Подход адаптивного управления с нелинейной обратной связью применяется для отслеживания выходных данных системы на уровне цели инвентаризации. Метод Ляпунова используется для доказательства асимптотической устойчивости адаптивной управляемой системы. Кроме того, правила обновления неизвестных коэффициентов нормы спроса выводятся из условий асимптотической устойчивости возмущенной системы.Обсуждается линейный анализ устойчивости модели. Адаптивная управляемая система моделируется системой нелинейных дифференциальных уравнений, и ее решение обсуждается численно.

1. Введение

Область адаптивного управления быстро выросла и стала одной из самых богатых областей теории управления. Уже существует множество книг и исследовательских монографий по темам оценки параметров и адаптивного управления. Теория адаптивного управления оказалась очень полезной при решении многих задач в различных областях, таких как наука об управлении, динамические системы и системы инвентаризации [1–3].(i) Эль-Гохари и Яссен [4] использовали подход адаптивного управления и процедуры синхронизации для связанной динамо-системы с неизвестными параметрами. На основе метода устойчивости по Ляпунову были получены законы адаптивного управления, в соответствии с которыми связанная динамо-система является асимптотически устойчивой, а две идентичные динамо-системы асимптотически синхронизированы. Также были выведены правила обновления неизвестных параметров: (ii) Эль-Гохари и Аль-Рузаиза [5] изучали адаптивный контроль трех видов популяций хищников-жертв в непрерывном режиме.Они вывели входные сигналы управления с нелинейной обратной связью, которые асимптотически стабилизировали систему относительно ее стационарных состояний; (iii) Tadj et al. [6] обсуждали оптимальное управление системой инвентаризации с улучшением и ухудшением предметов. Они рассмотрели разные случаи для разницы между улучшающими и ухудшающимися предметами; (iv) Foul et al. [7] изучали проблему адаптивного управления производственной и складской системой, в которой производственная фирма производит один продукт, затем продает часть своей продукции и запасает оставшуюся часть.Они применили эталонную модель адаптивной системы управления с обратной связью для отслеживания выхода системы на целевой уровень инвентаризации; (v) Альшамрани и Эль-Гохари [8] изучали проблему оптимального управления двухпозиционной системой инвентаризации с различными виды износа. Они вывели оптимальные уровни запасов и непрерывные темпы поставки из условий оптимальности; (vi) Многие другие исследования, которые касаются систем производства и инвентаризации, многопозиционного управления запасами и анализа запасов, можно найти в ссылках [9–14].В таких исследованиях обсуждались оптимальное управление моделью запасов с несколькими позициями, условия стабильности модели с несколькими позициями с разными уровнями спроса и оптимальное управление системами с несколькими позициями с бюджетными ограничениями.

В этой статье рассматривается система инвентаризации из двух предметов с разными типами ухудшающихся предметов, подверженных неизвестным коэффициентам нормы спроса. Мы получаем контролируемые уровни запасов и непрерывные объемы поставок. Далее, правила обновления неизвестных коэффициентов нормы спроса выводятся из условий асимптотической устойчивости эталонной модели.Полученная управляемая система моделируется системой нелинейных дифференциальных уравнений, и ее решение обсуждается численно для различных наборов параметров и начальных состояний.

Мотивация данного исследования состоит в том, чтобы расширить и обобщить двухпозиционную систему инвентаризации с различными типами износа и применить подход адаптивного управления к этой системе, чтобы получить асимптотическую управляемую систему. В данной статье обобщены некоторые модели, имеющиеся в литературе, см., Например, [6, 9].

Остальная часть этого документа организована следующим образом. В разделе 2 мы представляем математическую модель системы из двух пунктов. Также в разделе 2 обсуждается анализ устойчивости модели. В разделе 3 обсуждается проблема адаптивного управления системой. Численное решение и примеры представлены в разделе 4. Наконец, раздел 5 завершает статью.

2. Система инвентаризации из двух предметов

В этом разделе используются математические методы для построения системы инвентаризации из двух предметов с двумя разными типами порчи.В этой модели мы рассматриваем фабрику, производящую две единицы продукции и имеющую склад готовой продукции.

2.1. Допущения и формулировка модели

Этот подраздел посвящен ознакомлению с допущениями модели и их формулировке. Предполагается, что уровни предложения запасов равны темпам производства, а уровни спроса могут принимать два разных типа. В этой статье мы используем 𝑖, 𝑗 = 1,2 для двух разных типов элементов. Кроме того, используются следующие переменные и параметры: 𝑥𝑖 (𝑡

.

Расчет среднего и стандартного отклонения с помощью Excel

В поисках среднего

Введите результаты в один из столбцов электронной таблицы Excel (см. Пример ниже). После того, как данные были введены, поместите курсор в то место, где должно появиться среднее (среднее), и щелкните кнопкой мыши. Выберите Insert Function ( f _x ) на вкладке FORMULAS . Появится диалоговое окно. Выберите СРЕДНИЙ из категории Статистический и щелкните ОК .(Примечание: если вам нужна медиана, выберите MEDIAN . Если вам нужен режим, выберите MODE.SNGL . Excel предоставляет только один режим. Если в наборе данных было более одного режима, Excel отобразит только один из них. .)

Введите диапазон ячеек для вашего списка чисел в поле Число 1 . Например, если ваши данные находятся в столбце A от 1 до 13, вы должны ввести A1: A13. Вместо того, чтобы вводить диапазон, вы также можете переместить курсор в начало набора партитур, который вы хотите использовать, щелкнуть и перетащить курсор по ним.После того, как вы ввели диапазон для своего списка, нажмите OK внизу диалогового окна. Среднее (среднее) значение для списка появится в выбранной вами ячейке.

Определение стандартного отклонения

Поместите курсор в то место, где должно появиться стандартное отклонение, и щелкните кнопкой мыши. Выберите Insert Function (f _x ) на вкладке FORMULAS . Появится диалоговое окно. Выберите STDEV.S (для образца) из категории Statistical . (Примечание: если ваши данные относятся к населению, щелкните STDEV.P) . После того, как вы сделали свой выбор, нажмите OK внизу диалогового окна.

Введите диапазон ячеек для вашего списка чисел в поле Число 1 . Например, если ваши данные находятся в столбце A от 1 до 13, вы должны ввести A1: A13. Вместо того, чтобы вводить диапазон, вы также можете переместить курсор в начало набора партитур, который вы хотите использовать, щелкнуть и перетащить курсор по ним.После того, как вы ввели диапазон для своего списка, нажмите OK внизу диалогового окна. Стандартное отклонение для списка появится в выбранной вами ячейке.

Дель Зигл, доктор философии
Neag School of Education — Университет Коннектикута
del.siegle@uconn.edu
www.delsiegle.com

.

Используете ли вы коэффициент вариации для определения прогнозируемости? — Блог о цепочке поставок

Ключевой момент : Коэффициент вариации не является идеальной мерой прогнозируемости. Однако при правильном использовании он может повысить ценность бизнес-процесса прогнозирования.

В мире прогнозирования один из ключевых вопросов, который следует учитывать, — это предсказуемость определенного набора данных. Например, продавец может стабильно лучше прогнозировать, чем его или ее коллега.Это потому, что назначенные им данные более предсказуемы, или продавец, о котором идет речь, более опытен в прогнозировании?

Один из способов, с помощью которого специалисты по планированию спроса пытались ответить на этот вопрос, — это использование расчета, называемого коэффициентом вариации (CV). Некоторые называют это стандартизированным или нормализованным стандартным отклонением (StdDev). Проще говоря, коэффициент вариации — это мера того, насколько тесно сгруппирован конкретный набор данных. Формула для CV:
CV = StdDev (σ) / Среднее (µ).

В этом сообщении блога я пролью свет на эту конкретную меру и как ее интерпретировать.

Ключевым достоинством CV является то, что он корректирует различия в величине — он измеряет разброс относительно величины.

• Случай 1: Среднее = 50; StdDev = 01, CV = 01/50 = 0,02
• Случай 2: Среднее = 5000; StdDev = 50, CV = 50/5000 = 0,01

Основываясь только на StdDev, случай 2, кажется, имеет больший спред, но, глядя на CV, мы понимаем, что это меньший спред по сравнению с его величиной.Более низкие CV всегда представляют более узкий спред.

ПРИМЕЧАНИЕ : Верно, что CV не применяется ко всем типам данных. Например:

• Спорадические или прерывистые данные не могут быть проанализированы на предмет прогнозирования с использованием этого конкретного показателя.
• Сезонные данные могут иметь высокое значение CV, но могут быть очень предсказуемыми.
• Эта мера полностью игнорирует последовательность наблюдений. Набор чисел с идеальным трендом может быть помечен как непредсказуемый, потому что у него высокое CV.

Хотя этот показатель не идеален, он остается очень популярным среди практикующих, возможно, потому, что его очень просто вычислить. В этом посте я ограничиваюсь объяснением того, как следует интерпретировать резюме, и не заостряю внимание на его слабых сторонах.

Теперь давайте рассмотрим несколько примеров: В таблице ниже показаны три строки данных.

На первой диаграмме ниже показаны данные, соответствующие первой строке (Среднее = 50, Стандартное отклонение = 1, CV = 0.02). Как видите, распределение довольно узкое. Это означает, что работа синоптика довольно проста. Если бы это был я, я бы сделал прогноз 50 на все последующие месяцы.

Следующая диаграмма представляет данные во второй строке (Среднее = 50, Стандартное отклонение = 5, CV = 0,1). По сравнению с приведенным выше примером прогнозирование немного сложнее из-за более широкого разброса.

Следующая диаграмма представляет данные в третьей строке (Среднее = 50, Стандартное отклонение = 10, CV = 0.2). Как видите, разброс больше. И по сравнению с двумя вышеупомянутыми распределениями, данные труднее прогнозировать из-за еще более широкого разброса.

Итак, если мы поместим разные резюме на один и тот же график, вырисовывается картина, на которую стоит взглянуть еще раз. Я построил CV 0,15, 0,3, 0,5, 0,7, 1, 1,5 и 2 при среднем значении 10000. Результаты представлены в таблице ниже.

Как вы можете видеть на картинке выше, CV 0,15 имеет большую часть данных, близких к своему среднему, и, следовательно, хорошо прогнозируемый.С другой стороны, CV, равный 2, настолько плоский, что лишь отдаленно напоминает наш стандартный вид колоколообразной кривой. По такому набору данных сделать прогноз будет очень сложно.

Основываясь на приведенном выше графике, можно сказать, что более низкие значения CV означают большую предсказуемость из-за более узкого распределения. В своей работе с клиентами Аркиева я обычно делаю следующее:

• Используя предварительный анализ, разделите данные на два набора — один, где CV имеет значение, а другой, где его нет (см. Примечание выше).Затем в первом наборе данных я выполняю расчеты CV.
• Мне нравится использовать отсечение 0,3 как показатель высокой прогнозируемости.
• Я считаю все, что выше CV 0,7, сильно изменчиво и не совсем предсказуемо.
• Значения отсечки (0,3 и 0,7) несколько произвольны, и вы можете захотеть использовать немного другие значения.

Используете ли вы резюме в своем бизнесе? Если так, мне интересно услышать от вас.

Нравится этот блог? Подписывайтесь на нас в LinkedIn или Twitter, и мы будем отправлять вам уведомления во всех будущих блогах.

.

Анализ временных рядов и прогнозирование в Excel с примерами

Анализ временных рядов позволяет изучать показатели во времени. Временные ряды — это числовые значения статистического показателя, расположенные в хронологическом порядке.

Такие данные широко распространены в самых разных сферах человеческой деятельности: дневные цены на акции, обменные курсы, квартальные, годовые продажи, производство и т. Д. Типичным временным рядом в метеорологии, например, является ежемесячное количество осадков.

Временной ряд в Excel

Если вы фиксируете значения какого-либо процесса через определенные интервалы, вы получаете элементы временного ряда.Их изменчивость делится на регулярную и случайную составляющие. Как правило, регулярные изменения членов ряда предсказуемы.

Будем анализировать временные ряды в Excel. Пример: торговая сеть анализирует данные о продажах товаров магазинами, расположенными в городах с населением менее 50 000 человек. Период на 2012-2015 годы. Задача — определить основной тренд развития.

Введите данные о продажах в электронную таблицу Excel:

На вкладке «ДАННЫЕ» нажмите кнопку «Анализ данных».Зайдите в меню, если его не видно. «Параметры Excel» — «Надстройки». Нажмите внизу «Перейти» в «Надстройки Excel» и выберите «Анализ данных».

Здесь подробно описано подключение надстройки «Анализ данных».

На полосе появляется нужная нам кнопка.

Выберите «Экспоненциальное сглаживание» из предложенного списка инструментов для статистического анализа. Этот метод выравнивания подходит для наших динамических рядов, значения которых сильно колеблются.

Заполняем диалоговое окно.Входной интервал — это диапазон значений продаж. Коэффициент демпфирования — это коэффициент экспоненциального сглаживания (по умолчанию 0,3). Интервал вывода — ссылка на верхнюю левую ячейку диапазона вывода. Программа разместит здесь сглаженные уровни и самостоятельно определит размер. Ставим галочки «Вывод графика», «Стандартные ошибки».

Закройте диалоговое окно, нажав OK. Результатов анализа:

Excel использует следующую формулу для вычисления стандартных ошибок: = SQRT (SUMXMY2 (‘Диапазон фактических значений’; ‘диапазон значений прогноза’) / ‘размер окна сглаживания’).Например, = SQRT (SUMXMY2: (C3: C5; D3: D5) / 3).

Прогнозирование временных рядов в Excel

Составим прогноз продаж, используя данные из предыдущего примера.

Добавим линию тренда (правая кнопка на графике — «Добавить линию тренда») на график, который показывает реальный объем продаж продукции.

Настроить параметры линии тренда:

Выбираем полиномиальный тренд, который минимизирует ошибку модели прогноза.

R2 = 0,9567, что означает, что это соотношение объясняет 95,67% изменений продаж с течением времени.

Уравнение тренда — это модель формулы для расчета прогнозных значений.

Большинство авторов рекомендуют использовать линейную линию тренда для прогнозирования продаж. Для просмотра прогноза на графике необходимо в параметрах указать количество периодов.

Получаем довольно оптимистичный результат:

Ведь в нашем примере экспоненциальная зависимость.Поэтому ошибок и неточностей при построении линейного тренда больше.

Вы также можете использовать функцию РОСТ для прогнозирования экспоненциальной зависимости в Excel.

Для линейной зависимости используйте функцию ТЕНДЕНЦИЯ.

При прогнозировании нельзя использовать какой-либо один метод: велика вероятность больших отклонений и неточностей.

.