При расчетах электрических нагрузок используют следующие понятия и величины.

Э л е к т р и ч е с к а я н а г р у з к а - величина, характеризующая потребление мощности отдельными приемниками или потребителями электроэнергии.

Приемник- индивидуальное устройство (электродвигатель, электрическая печь, электрическая лампа и т.п.), потребляющие электроэнергию.

Потребитель- совокупность приемников участка или предприятия в целом, объединенных в группы по следующим главным признакам:     

напряжению, роду тока, частоте тока;

требуемой степени бесперебойности питания и степени резервирования;

технологическим связям и режимам работы;

территориальному размещению и стабильности расположения электрооборудования;

схеме электроснабжения.

При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения предприятий основными являются три вида нагрузок: активная мощность, реактивная мощность и ток.

Номинальная (или установленная) мощность приемни­ков электроэнергии - это мощность, обозначенная на заводской таб­личке, в паспорте электродвигателя, или трансформатора либо на колбе илицоколе источника света: Рн=Р_ПАСП. или Sн=S_ПАСП.(для электродвигателей и осветительных приборов обычно указывает­ся Р_ПАСП. трансформаторов - S_ПАСП.).

Паспортную мощность приемников, работающих в повторно- кратковременном режиме, приводят к номинальной длительной мощности при ПВ=1 по формулам:

для электродвигателей:

Рн=Р_{ПАСП. ,}

для трансформаторов (например, сварочных)

                             Sн=S_{ПАСП. ,}

где ПВ_ПАСП. - паспортная продолжительность включения, отн. ед. Применительно к агрегатам с многодвигательным приводом (например, экскаватора) под термином "приемник электроэнергии» следует понимать весь агрегат в целом, а под его номинальной мощностью - сумму номинальных мощностей (приведенных к ПВ=I) всех двигателей агрегата.

Групповая номинальная активная мощнос т ь - это сумма номинальных (паспортных) активных мощностей отдельных рабочих приемников электроэнергии, приведенных к ПВ=1:

Р_НS=SР_Нi

Н о м и н а л ь н а я реактивная мощность одного приемника - реактивная мощность, потребляемая им из сети (знак "плюс") или отдаваемая им в сеть (знак "минус") при номинальной активной мощности и номинальном напряжении, а для синхронных двигателей и при номинальном токе возбуждения или номинальном коэффициенте мощности:

Q_Н=Q_ПАСП.=P_Н tgj_Н,

где tgj_Н - тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением, соответствующий номинальному коэффициенту         мощности приемника.

Паспортную реактивную мощность приемников, работающих в повторно-кратковременном режиме, приводят к длительному режиму при ПВ=1:

Qн=Q_{ПАСП. ,}

Групповая номинальная реактивная мощность- это алгебраическая сумма номинальных (паспортных) реактивных мощностей отдельных рабочих приемников, приведенных к ПВ=1:

Q_НS=SQ_Нi

Н о м и н а л ь н ы е т о к и определяют через номинальные мощности:

 

Для повторно-кратковременного режима:

При достаточно близких значениях cosj_Н отдельных приемников группы можно принимать:

С р е д н я я н а г р у з к а группы приемников электроэнергии позволяет приближенно оценить нижний предел возможных значений расчетной нагрузки. В условиях эксплуатации средние нагрузки за некоторый характерный период времени (сутки, месяц, год) определяют по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии:

Для одного приемника:

Рс=Аа/Т; Qс=Ар/Т;

Для группы приемников:

 

Рс_S=Аа_S/Т; Qс_S=Ар_S/Т; ,

или

где Т – рассматриваемый период времени;

  Аа – расход активной энергии, кВт*ч; Ар – расход реактивной энергии, квар*ч.

По средним значениям мощности можно найти средние нагрузки по току.

Средняя активная Рс.м. и реактивная Qс.м. мощности за н а и б о л е е з а г р у ж е н н у ю с м е н у являются основными величинами при расчете нагрузок групп приемников. Наиболее загруженной сменой считается смена с наибольшим потреблением электроэнергии данной группой приемников, цехом или предприятием в целом для характерных суток. Характерным считают те сутки, в течении которых потребление электроэнергии примерно равно величине средневзвешенного потребления электроэнергии за каждый рабочий день в рассматриваемом периоде времени (месяц, квартал, год).

М а к с и м а л ь н ы е з н а ч е н и я активной Р, реактивной Q, полной S мощности представляют собой наибольшие из соответствующих средних величин за некоторый промежуток времени. По продолжительности различают два вида максимальных нагрузок:

максимальные длительные нагрузки различной продолжительности (10, 30,060 мин и т.д.), определяемые для выбора элементов системы электроснабжения по нагреву и расчета максимальных потерь мощности в них;

максимальные кратковременные (пиковые) нагрузки длительностью 1-2 с, определяемые для проверки колебания напряжения в сетях, оценки потери напряжения в контактных сетях, проверки сетей по условиям самозапуска электродвигателей, выбора плавких вставок предохранителей, расчета уставок максимальной токовой защиты.