Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Расчет электрических нагрузок

Покупка
Артикул: 803198.01.99
Доступ онлайн
399 ₽
В корзину
Авторы считают, что данный сборник методик восполнит многие пробелы и станет настольной книгой не только для проектировщиков электроустановок потребителей, но и для широкого круга специалистов в электроэнергетике. Методы расчетов, содержащиеся в справочнике, могут быть использованы персоналом электросетевых, энергосбытовых, экспертных организаций, а также специалистами энергетиками — при проведении проверочных расчетов нагрузок. Особая ценность данного издания заключается в том, что оно собрало под одной обложкой разрозненные основные действующие методы расчетов. Настоящее, третье издание, не только объединяет известные методики расчётов электрических нагрузок, содержащиеся в обязательных и добровольных нормативных документах, но и даёт ответы на вопросы, неурегулированые ими. Кроме того, в издании учтены ответы на заданные нашими читателями вопросы после выхода второго издания (2014 год) и результаты экспертизы проектной документации. Издание снабжено техническими таблицами и списком литературы.
Мурашов, А. О. Расчет электрических нагрузок : практическое пособие / А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова. - Санкт-Петербург : Страта, 2022. - 126 с. - ISBN 978-5-907638-20-4. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/2002559 (дата обращения: 28.11.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Мурашов А. О.
Рузанова Н. И.
расчет электрических
нагрузок

Практическое пособие

СТРАТА
Санкт-Петербург
2022

УДК 621.311.1
ББК 31.27
М 91

М 91 
Мурашов А. О., Рузанова Н. И.

Расчет электрических нагрузок: практическое пособие — 
Санкт-Петербург: «Страта», 2022. — 126 с.: табл. и схемы

ISBN 
978-5-907638-27-3

Настоящее, третье издание, объединяет известные методики расчётов 
электрических нагрузок, содержащиеся в обязательных и добровольных 
нормативных документах и даёт ответы на вопросы, неурегулированные 
нормативно-техническими документами.
В третьем издании учтены ответы на заданные нашими читателями вопросы после выхода второго издания (2014 год). Учтены результаты экспертизы проектной документации.
Данный сборник расчетов электрических нагрузок предназначен 
для инженеров-проектировщиков электроустановок зданий и электрических сетей. Методы расчетов, содержащиеся в справочнике, могут быть 
использованы персоналом электросетевых, энергосбытовых, экспертных 
организаций, а также специалистами энергетиками — при проведении проверочных расчетов нагрузок.
В сборнике рассматриваются методы расчетов по коэффициентам 
спроса и одновременности, методы расчетов надбавок мощности и другие 
методы. Приведены примеры расчетов электрических нагрузок по каждой 
методике. Особая ценность данного издания заключается в том, что оно 
собрало под одной обложкой разрозненные основные действующие методы расчетов.
Действующие нормативные документы могут не содержать исчерпывающие ответы на все вопросы, возникающие у проектировщика. В ряде 
случаев наблюдается некоторое запаздывание нормативного регулирования за применением технологий.
Авторы считают, что данный сборник методик восполнит многие пробелы и станет настольной книгой не только для проектировщиков электроустановок потребителей, но и для широкого круга специалистов в электроэнергетике.

© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2010 
© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2014
© А. О. Мурашов, Н. И. Рузанова, текст, 2022 
© «Страта», оформление, 2022

ВВЕДЕНИЕ

Расчет электрических нагрузок — наиболее ответственный этап при проектировании электрических установок и сетей. От правильности принятого проектного решения зависит экономичность, энергоэффективность, надежность электроустановки потребителя.
Точность расчета электрических нагрузок в решающей степени определяет объем капитальных вложений в создание системы электроснабжения. Ошибки при расчете электрических нагрузок, более чем другие 
ошибки, допущенные при проектировании, могут привести к увеличению стоимости и сроков сооружения объекта.
Расчеты электрических нагрузок производят при разработке технико-экономических обоснований, при расчёте запрашиваемой максимальной мощности технологического присоединения к электрическим 
сетям и на всех стадиях проектирования. Помимо этого, электрические 
нагрузки оцениваются при выполнении схем развития инженерных инфраструктур.
Цели расчета электрических нагрузок различаются на разных стадиях. Предпроектная проработка нагрузок потребителей электрической 
энергии позволяет определить результирующую электрическую нагрузку 
предприятия, позволяет сформировать заявку на технологическое присоединение к электрическим сетям и наметить схему электроснабжения 
объекта. На стадиях проектирования расчет электрических нагрузок производится для определения расчётных токов, согласно которым выбираются сечения проводников, номинальные токи аппаратов защиты.
В соответствии с Положением о составе разделов проектной документации и требованиям к их содержанию, утверждённым Постановлением Правительства РФ от 16.02.2008 № 87, подраздел «Система электроснабжения» проектной документации должен содержать «сведения 
о количестве энергопринимающих устройств, об их установленной, расчетной и максимальной мощности».

Основные понятия, используемые при расчете электрических нагрузок:
Приёмник электрической энергии (электроприёмник) — устройство, 
в котором происходит преобразование электрической энергии в другой 
вид энергии для ее использования (Межгосударственный стандарт ГОСТ 
19431–84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения», 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

4

утверждён Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.03.1984 № 1029).
Потребитель электрической энергии — предприятие, организация, 
территориально обособленный цех, строительная площадка, квартира, 
у которых приемники электрической энергии присоединены к электрической сети и используют электрическую энергию (ГОСТ 19431–84).
Коэффициент спроса — отношение совмещенного максимума нагрузки приемников энергии к их суммарной установленной мощности 
(ГОСТ 19431–84).
Коэффициент одновремённости — отношение совмещенного максимума нагрузки энергоустановок потребителей к сумме максимумов нагрузки этих же установок за тот же интервал времени (ГОСТ 19431–84).
Присоединенная мощность электроустановки — сумма номинальных мощностей трансформаторов и приемников электрической энергии потребителя, непосредственно подключенных к электрической сети 
(ГОСТ 19431–84).

Установленная мощность электроустановки — наибольшая активная 
электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями 
или паспортом на оборудование (ГОСТ 19431–84).
Запрашиваемая максимальная мощность — мощность в заявке, направляемой заявителем для технологического присоединения к электрическим сетям (Правила технологического присоединения энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, объектов 
по производству электрической энергии, а также объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих сетевым организациям и иным лицам, 
к электрическим сетям, утверждённые Постановлением Правительства 
РФ от 27.12.2004 № 861).
Максимальная мощность — наибольшая величина мощности, определенная к одномоментному использованию энергопринимающими 
устройствами в соответствии с документами о технологическом присоединении и обусловленная составом энергопринимающего оборудования 
и технологическим процессом потребителя, в пределах которой сетевая 
организация принимает на себя обязательства обеспечить передачу электрической энергии (Правила недискриминационного доступа к услугам 
по передаче электрической энергии и оказания этих услуг, утверждённые 
Постановлением Правительства РФ от 27.12.2004 № 861).
Расчетная мощность — мощность, соответствующая такой неизменной токовой нагрузке, которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения (вероятность превышения 
фактической нагрузки над расчетной не более 0,05 на интервале осредне
Введение 

ния, длительность которого принята равной трем постоянным времени 
нагрева элемента системы электроснабжения, через который передается ток нагрузки (кабеля, провода, шинопровода, трансформатора и т. д.); 
для одиночных электроприемников расчетная мощность принимается 
равной номинальной, для одиночных электроприемников повторно-кратковременного режима — равной номинальной, приведенной к длительному режиму) (РТМ 36.18.32.4–92 «Указания по расчёту электрических 
нагрузок» от 30.07.1992). В целях технологического присоединения расчётная мощность равна максимальной мощности.
Нагрузка энергоустановки потребителя — значение мощности 
или количества тепла, потребляемых энергоустановкой в установленный момент времени (ГОСТ 19431–84)

Известны различные методы расчета электрических нагрузок. Условно 
их подразделяют на методики расчета внутренних и внешних электрических сетей. Они отличаются в зависимости от назначения объекта (жилые и общественные здания, сооружения, промышленные предприятия), 
а также по расположению объекта (в городской или сельской местности).
Для внутренних электрических сетей, как правило, применяется 
метод с использованием коэффициента спроса электрических сетей. 
Для внешних электрических сетей применяют:
— метод удельных нагрузок;
— метод коэффициента одновременности;
— метод надбавок мощности и др.
Представленные в данном сборнике методы адаптированы с учетом 
технико-экономических показателей работы электроустановок согласно действующим сегодня нормативно-техническим документам и нормативным правовым актам.
Основные документы, используемые при расчете электрических нагрузок:
— Свод правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых 
и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» [1],
— Руководящий документ РД 34.20.185–94 «Инструкция по проектированию городских и электрических сетей» [2],
— Руководящий технический материал РТМ 36.18.32.4–92 «Указания по расчету электрических нагрузок» [3],
— Методические рекомендации по расчету электрических нагрузок 
в сетях 0,38–110 кВ сельскохозяйственного назначения [4],
— «Расчет электрических нагрузок учреждений здравоохранения» 
ГипроНИИздрав 1988 [9].
Комплекс нормативных документов, регулирующих вопросы расчёта 
электрических нагрузок в настоящее время не системен. Методики могут 
носить обязательный, добровольный, справочный характер. Некоторые 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

6

показатели, необходимые для расчётов, содержатся только в технической 
документации заводов-изготовителей оборудования.
Действующие отечественные методики не ориентированы на определение прогнозных нагрузок методом программного наложения моделей различных профилей нагрузок типовых потребителей. При наличии 
соответствующего программного продукта, базирующегося на подробном анализе нагрузок потребителей и формировании типовых профилей 
нагрузок, возможно обеспечить большую точность прогнозирования.
При недостаточности нормированных, рекомендованных, справочных данных целесообразно для каждого конкретного случая проектирования определить желаемый уровень надёжности функционирования 
электроустановки.
Критериями для определения необходимого уровня в каждом конкретном случае может являться матрица рисков для данного объекта 
или результаты анализа репрезентативных экспериментальных сведений.
Во всех случаях необходимо исходить из того, что расчеты нагрузок основываются на статистических данных и носят вероятностный характер.

1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Основным документом, применяемым при расчете электрических нагрузок жилых и общественных зданий, является Свод правил СП 
256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. 
Правила проектирования и монтажа»1.
Свод правил СП 256.1325800.2016 является актуализированной редакцией Свода правил СП 31-110-2003, который, в свою очередь, является переработкой ВСН 59–88 (введенного Главгосэнергонадзором Минэнерго СССР письмом № 17–6/23-Т от 02.12.1988). Многие положения 
СП 256.1325800.2016 заимствованы из СП 31-110-2003 и, соответственно, из ВСН 59–88.
Свод устанавливает правила проектирования и монтажа электроустановок вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий в городах и сельских населенных пунктах.
Расчет электрических нагрузок для микрорайона города с жилыми 
и общественными зданиями с параллельным построением схемы электроснабжения осуществляется в следующей последовательности. Прежде 
всего, делается расчет нагрузок электроприемников квартиры, для того 
чтобы выбрать сечение проводников и аппаратов защиты; далее определяется расчетная нагрузка электроприемников жилого дома с учетом 
лифтовых установок на шинах 0,4 кВ РУ; после чего выполняется расчет электрических нагрузок жилых и общественных зданий микрорайона и питающих сетей до 1 кВ и на шинах ТП.
В каждом расчете могут быть использованы различные методы (в зависимости от стадии проектирования).

1.1. Нагрузки для квартир типовых серий 
в многоквартирном жилом доме

При отсутствии индивидуальных проектов электрооборудования и электроосвещения квартир расчет требуемой мощности выполняется с помощью метода удельных нагрузок2. Например, если проект жилого здания 
выполнен по типовой серии жилых домов, то расчетная нагрузка питающих  

1 
Свод правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных 
зданий. Правила проектирования и монтажа (с Изменениями 1, 2, 3, 4, 5)», утверждён приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ 
от 29.08.2016 № 602/пр

2 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.1.

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

8

линий, вводов и на шинах РУ-0,4кВ от электроприемников для таких квартир (Pкв) определяется по формуле, кВт:

Pкв= Pкв.уд·n,

где Pкв.уд– удельная нагрузка электроприемников, принимаемая 
по Таблице 1.1, в зависимости от числа квартир, присоединенных к линии, 
и типа кухонных плит (кВт/на квартиру). Удельные электрические 
нагрузки установлены с учетом того, что расчетная неравномерность 
нагрузки при распределении ее по фазам трехфазных линий и вводов 
не превышает 15 %. В таблице указаны удельные нагрузки для квартир 
средней общей площадью 70 м2 (квартиры от 35 до 90 м2) в жилых зданиях, 
выполненных по типовым проектам.

Таблица 1.1. Удельная расчетная нагрузка электроприемников квартир 
жилых зданий, кВт/на квартиру

№ 
п/п
Потребители 
электроэнергии

Удельная расчетная нагрузка при количестве квартир

1–5
6
9
12
15
18
24
40
60
100
200
400
600 1000

1.
Квартиры 
с плитами:
1.1. на природном 
газе
4,5
2,8
2,3
2,0
1,8
1,65
1,4
1,2
1,05 0,85 0,77 0,71 0,69 0,67

1.2. на сжиженном 
газе (в т. ч. 
при групповых установках) и на твердом топливе

6,0
3,4
2,9
2,5
2,2
2,0
1,8
1,4
1,3
1,08
1,0
0,92 0,84 0,76

1.3. электрическими, мощностью до 8,5 
кВт

10
5,1
3,8
3,2
2,8
2,6
2,2
1,95
1,7
1,5
1,36 1,27 1,23 1,19

Пример расчета 1.1. Десятиэтажный дом в новом микрорайоне. 
На двух этажах — офисные помещения, на шести этажах — жилые квартиры (средняя площадь пяти квартир на этаже — 70 м2), два этажа 
с квартирами повышенной комфортности (3 квартиры на этаже). Плита электрическая до 8,5 кВт. Количество лифтовых установок — 3; установленная мощность электродвигателей лифта — 10 кВт. Определить 
расчетную нагрузку на вводе в дом.
Решение. Количество квартир: n=6·5=30.
Выбираем удельную нагрузку электроприемников: Pкв.уд = 2,07 
кВт/на квартиру. Так как в таблице отсутствуют данные для 30 
квартир, удельную нагрузку определяем методом интерполяции:

Pкв1= 30∙2,07 = 62,1 кВт.

Глава 1

9

Пример расчета 1.2. Определить расчетную нагрузку на шинах РУ0,4 кВ для группы строящихся зданий в поселке городского типа (по очередям застройки). Дома трехэтажные, снабжены газовыми плитами.

Таблица А. 
Очереди застройки поселка городского типа трехэтажными домами 
к примеру расчета 1.2.

№ п/п
Группа зданий
№ дома
Количество квартир
1.
I очередь
1
35
2.
2
21
3.
II очередь
3
21
4.
4
28
5.
5
21
6.
III очередь
6
56
7.
7
14
8.
IV очередь
8
40
9.
9
35

Решение. Дом № 1: при количестве квартир n1=35 выбрана удельная 
нагрузка Pкв.уд1 = 1,263 кВт/кв.
Расчетная нагрузка на дом:

P1 = 35·1,263 = 44,205 кВт.

Результаты расчетов для остальных домов приводятся в таблице Б.

Таблица Б. Результаты расчетов для остальных домов  
к примеру расчета 1.2.

№ п/п
Группа 
зданий
№ дома
Количество 
квартир
Удельная нагрузка, 
кВт/кв.
Расчетная 
нагрузка
1.
I очередь
1
35
1,263
44,21
2.
2
21
1,525
32,03
3.
II очередь
3
21
1,525
32,03
4.
4
28
1,350
37,80
5.
5
21
1,525
32,03
6.
III очередь
6
56
1,080
60,48
7.
7
14
1,867
26,14
8.
IV очередь
8
40
1,20
48,00
9.
9
35
1,263
44,21

Суммарная расчетная нагрузка на шинах РУ-0,4 кВ:

P
P
êÂò
i
=
=
∑
356 9
,
.

1.2. Нагрузки для квартир повышенной комфортности

Для электроприемников квартир повышенной комфортности расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ-0,4 кВ 

Мурашов А.О., Рузанова Н.И.

10

определяется с применением метода коэффициента одновременности3 (кВт):

Pр.кв= Pкв·n·Ко,

где Pкв — нагрузка электроприемников квартир повышенной комфортности; n — количество квартир; Ко — коэффициент одновременности для квартир повышенной комфортности.
В соответствии с определением, данным ГОСТ 19431–84 «Энергетика и электрификация. Термины и определения»4, Коэффициент одновременности — это отношение совмещенного максимума нагрузки энергоустановок потребителей к сумме максимумов нагрузки этих же установок 
за тот же интервал времени.

Ê
P

P

î
óñò

ÝÏi
i

i n
=

=

=
∑

max

max
1

,

где Pmax уст — максимальная мощность электроустановки в целом; Pmax ЭПi — 
максимальная мощность i-го электроприемника.
Коэффициент одновременности Ко для квартир повышенной комфортности в зависимости от числа квартир определяется по таблице 1.2.5

Таблица 1.2. Коэффициенты одновременности для квартир 
повышенной комфортности Ко 

Характеристика 
квартир
Ко при числе квартир

1–5
6
9
12
15
18
24
40
60
100
200
400
600 
и более
С электроплитами
1
0,51
0,38
0,32
0,29
0,26
0,24
0,2
0,18
0,16
0,14
0,13
0,11

Нагрузку электроприемников квартиры повышенной комфортности 
допускается определять по проекту внутреннего электрооборудования 
квартиры в зависимости от набора устанавливаемых электроприборов 
и режима их работы, характеризующихся средней вероятностью включения (коэффициентом спроса) и несовпадением хозяйственных работ 
в квартире. Таким образом, если известны виды и мощность электроприемников квартиры, то расчетная мощность определяется:

Pкв=∑ Pэпi·Ксi,

3 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.3.

4 
Межгосударственный стандарт ГОСТ 19431–84 — п. 59

5 
Свод правил СП 256.1325800.2016 — таб. 7.3.

Доступ онлайн
399 ₽
В корзину