Бытовая розетка коэффициент спроса

Что такое коэффициент спроса электрооборудования

Поскольку электричество на сегодняшний день основной энергетический источник, мы живем в тесном окружении потребителей электроэнергии или иными словами электроприемников. В быту это осветительные и нагревательные приборы, климатические установки и многочисленная армия бытовой техники, на производстве технологическое оборудование и системы обеспечения производственного процесса (освещение, вентиляция и пр.).

При проектировании силовых электрических сетей важной составляющей считается определение реальных нагрузок силовых линий, поскольку от максимумов нагрузок зависит выбор сечений кабелей и шин, номинальных значений защитной автоматики (АВ, УЗО и пр.). Разумеется, одновременно все оборудование включено быть не может, в частности электроплитой мы пользуемся, когда необходимо приготовить пищу, телевизор включаем в моменты отдыха, да и свет в квартире не горит круглосуточно.

Аналогично с приведенным бытовым примером можно провести параллели для силовых электроприемников общественных учреждений, промышленных предприятий и офисов. Таким образом, при определении расчетных нагрузок, применяют понижающие коэффициенты мощности:

• коэффициенты спроса;
• коэффициенты использования;
• коэффициенты одновременности.

Разные по названию множители имеют близкую сущность. К примеру, коэффициенты спроса (КС) показывают насколько расчетная мощность P_расч, отличается от суммы номинальных мощностей всего электрооборудования в доме – установленной мощности оборудования P_уст: P_расч=k〖*P〗_уст,

Где k – коэффициент спроса электрооборудования, он помогает определиться с расчетным током, значение которого обеспечивает оптимальный выбор комплектующих сети. Поскольку расчетная мощность меньше либо равна установленной, предельное значение КС будет равным 1.

Особенности применения коэффициента спроса

Коэффициенты спроса для различных видов электрооборудования определены на основе многолетних исследований и статистических данных. Величины коэффициентов спроса сведены в таблицы нормативных документов и справочников, так например потребляемая мощность кондиционера характеризуются коэффициентом 0.7, а приточного водонагревателя 0.4. В процессе проектирования часто приходится определять величины расчетной мощности в групповых сетях. Приведенная выше формула на первый взгляд должна минимизировать процесс расчетов, однако на практике все оказывается гораздо сложнее. Одну из таких сложностей представляет определение расчетных мощностей щитов, предназначенных для питания различных типов нагрузок (розеток, освещения, технологического оборудования).

В ходе определения коэффициента в данной ситуации следует руководствоваться различными факторами:

• мощностью;
• типом нагрузки;
• установленной мощностью электроприемника;
• спецификой помещения.

Проектирование групповой и распределительной электрической сети вместе с электрическими схемами щитов следует вести с учетом этих особенностей.

Процедура расчета групповой сети, представленной кабелем, питающим конечных потребителей, ведется без учета коэффициента спроса, т.е. КС принимаются равными 1. А для распределительных сетей в виде кабелей между щитами эти коэффициенты необходимо учитывать, причем в данном случае расчету подлежит и сам коэффициент спроса. Это кропотливый и сложный процесс, в ходе которого следует руководствоваться 6-м разделом СП 31-110-2003, не утратившими актуальности и в наши дни.

Вопросы по расчету по п. 6.28 СП 31-110-2003

Заглянувший

Группа: Пользователи
Сообщений: 5
Регистрация: 18.8.2014
Пользователь №: 40839

Доброго времени суток!

Имеются вопросы к знатокам. Сильно не пинайте, общественные здания для меня — новая тема.

Объект — магазин в торговом центре.
Имеются: освещение (около 6кВт), силовые потребители в виде оргтехники, кухонного бытового оборудования (холодильник и прочее) и свободных розеток (около 4кВт) и ТНУ (тепловая насосная установка) в качестве кондиционера (3кВт).
Требуется произвести расчет Рр. (общая расчетная мощность) по СП 31-110-2003 (в ТехУсловиях указано, что расчет производить по п.п. 6.17, 6.28).

Вопрос 1. Правильно ли считать расчетную мощность объекта по п. 6.28.?

Вопрос 2. Куда отнести ТНУ — к холодильному оборудованию системы кондиционирования или к обычным силовым потребителям? ТНУ работает и на холод и на тепло. Но с другой стороны, в обоих режимах использует один и тот же компрессор и энергопотребление должно быть, вроде бы, одинаковым в обоих режимах.

Вопрос 3. Если ТНУ является холодильным оборудованием системы кондиционирования, то в формуле из п. 6.28: Рр. = К * (Рр.о. + Рр.с. + К1*Рр.х.с.), где
Рр.о. — расчетная мощность освещения
Рр.с. — расчетная мощность силовых потребителей без учета холодильного оборудования системы кондиционирования
Рх.с. — расчетная мощность холодильного оборудования системы кондиционирования
По табл. 6.11 для соотношения Рр.о./Рр.с. = 6кВт/4кВт = 1,5 (150%) К =0,85 (значение из скобок, т.к. есть система кондиционирования) — к этому нет вопросов.
Из примечания 3 той же таблицы для соотношения Рр.о./Рх.с. = 6кВт/3кВт = 2 (200%) К1 = 0,2 (свыше 150%). Почему такое малое значение К1?
Цитата из примечания 3 табл 6.11:
«
3 Коэффициент К1 при отношении расчетной нагрузки освещения к расчетной нагрузке холодильного оборудования холодильной станции, %:
1 . …. до 15
0,8. …. 20
0,6. ….. 50
0,4. … 100
0,2……. св. 150.
«
Если летом включат все освещение, силовые потребители, а кондиционер будет молотить весь день, то перегрузка ввода (превышение расчетного тока вводного автомата, полученного из Рр), по-моему, гарантирована.
Или я, глядя в книгу, вижу совсем не то? Например, авторы из Мособлгосэсперктизы в статье Расчет нагрузок общественных зданий . в примере про кафе на стр. 22-23 для значения соотношения Рр.о./Рр.с. = 133% получают К1 = 0.75.

Вопрос 4. Если ТНУ не является холодильным оборудованием системы кондиционирования, то будет ли значение К из таблицы 6.11 браться как для помещений с кондиционированием (значение в скобках) или без него (значение без скобок)? Каверзность вопроса — помещение является «с кондиционированием воздуха» когда имеется в расчете холодильное оборудование системы кондиционирования (т.е. Рр.х.с. > 0) или «просто» есть (например, кондиционеры подключены не к нашему щиту)?

Посетитель

Группа: Пользователи
Сообщений: 123
Регистрация: 16.4.2008
Пользователь №: 10962

Заглянувший

Группа: Пользователи
Сообщений: 5
Регистрация: 18.8.2014
Пользователь №: 40839

НАТА ША,
Я всё в корне не правильно понимаю? Если не сильно затруднит, подскажите, где наиболее существенные промахи. Если бы были «Комментарии ..» или «Разъяснения ..» для СП31-110-2003, учитывающие современное состояние техники, но их не нашел. Но вопрос решить надо, поэтому и обратился за помощью к опытным форумчанам. Хотя бы дайте ссылку где почерпнуть информацию.

Посетитель

Группа: Пользователи
Сообщений: 234
Регистрация: 25.4.2014
Пользователь №: 39281

Заглянувший

Группа: Пользователи
Сообщений: 5
Регистрация: 18.8.2014
Пользователь №: 40839

Гость_Гость_Наташа_*_*,
Наташа, Вы абсолютно правы, я не специалист в нагрузках общественных зданий, но с начальством не поспоришь — надо делать эту «мелочевку», а отдать проект специалисту, к моему большому сожалению, нет возможности. Также не у кого из знающих проконсультироваться. Поверьте, за помощью на форум, с поклоном, обращаюсь не от хорошей жизни (а тем более лени).

Igor Kolomio,
Спасибо за информацию!
Вы имеете в виду коэффициенты спроса, используемые для расчета Рр.о., Рр.с. и Рр.х.с.? Я их опустил, т.к. указал значения, рассчитанные с их учетом. Вот что я использовал:
1) Коэффициент спроса для освещения Кс=1 (по факту, весь свет в рабочее время будет гореть практически всегда) брал по п.6.14:
«6.14 Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей эвакуационного и аварийного освещения зданий, освещения витрин и световой рекламы следует принимать равным 1.»
2) Коэффициент спроса для группы ТНУ. По п.6.19 считаю его холодильным оборудованием систем кондиционирования => Кс по таблицы 6.7, п.5 , который отсылает нас к п.1 таблицы 6.9. Принимаю Кс=1 (например, в летний период точно будет работать на полную мощность) по примечанию 2 табл. 6.9 (в п.6.19):
«2 Коэффициент спроса для одного электроприемника следует принимать равным 1.»
3) Коэффициент спроса для групп силовых потребителей (кроме ТНУ). Тут ситуация не однозначная в том смысле, что генпроектировщик считает нашу нагрузку технологическим оборудованием. И в этом случае я должен взять по п.6.19 из таблицы 6.7 п.15 (для торговых предприятий, при числе работающих электроприемников либо менее 3, либо более 5). Но, на мой взгляд, использовать этот пункт для расчета некорректно, т.к. из имеющихся потребителей реально к технологическому можно отнести только одну кассу (электропотребители сильно неоднородны и как отмечает автор Расчет электрических нагрузок методом коэффициентов спроса это может приводить к ошибкам). Как мне кажется, корректнее (расчет будет больше соответствовать реальности) будет посчитать по п.6.16 (по факту вся оргтехника, бытовая техника и др. включена в розетки):
«
6.16 Расчетную электрическую нагрузку линий, питающих розетки Рр.р кВт, следует
определять по формуле Рр.р = Кс.р Ру.р n, (7)
где Кс.р — расчетный коэффициент спроса, принимаемый по таблице 6.6;
Ру.р — установленная мощность розетки, принимаемая 0,06 кВт (в том числе для подключения оргтехники);
n — число розеток.
«
но взять 0.06кВт только для свободных розеток, а для розеток со стационарным оборудованием взять ее номинальную мощность. Коэффициент спроса в этом случае по таблице 6.6 для групповых сетей Кс=1 (хотя в перечне нет торговых предприятий).

Где не прав, пожалуйста, укажите. Ссылки, что изучить также приветствуются.

Просмотрел СП 31-110-2003 с п.6.13 по 6.34 (раздел «нагрузки общественных зданий») и не нашел информации по поводу зимнего и летнего режимов. Или имеется в виду, что эксплуатироваться зимой и летом будут различные потребители (например, кондиционер зимой не будет работать)? Если так, то тут разницы не вижу, т.к. ТНУ (тепловая насосная установка, она же — кондиционер) будет работать зимой на обогрев, а летом — на охлаждение. Мощность потребления в обоих режимах практически одинакова.

С благодарностью ко всем откликнувшимся,
Сергей

Расчет электрических нагрузок

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.

Наименование	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты
спроса Кс	использования Ки
Стиральная машина	2	1,0	0,6
Посудомоечная машина	2	0,8	0,8
Проточный водонагреватель	3,5	0,4	1,0
Кондиционер	2,5	0,7	0,8
Электрокамин	2	0,4	1,0
Бойлер	6	0.6	0,9
Электрообогреватель	2	0,8	1,0
Тепловентилятор	1,5	0,9	0,9
Теплый пол	60 Вт/м2	0,5	1,0
Кухонные комбайны, кофеварки, электрочайники(суммарно)	4-5 кВт	0,3	1,0
Сауна	4-12 кВт	0,8	0,8
Душевая кабина	3,0	0,6	0,8
Газонокосилка	1,5	0,4	0,8
Погружной насос	0,75 – 1,5 кВт	0,8	0,9
Компьютеры	0,5	0,6	1,0
Бытовая розеточная сеть (телевизор, холодильник, утюг, пылесос и т.д)	100 Вт/розетку	—	0,7 — 1,0
Освещение кухни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8
Освещение коридора	20-25 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение гостиной	35-40 Вт/м2	0,8	0,8
Освещение спальни	25-30 Вт/м2	1,0	0,8

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.

Помещение	Потребители	Номинальная мощность кВт
Кухня	Освещение 2 Розетки Стиральная машина Холодильник	0,1 0,2 2,2 0,7
Комната	Освещение 3 Розетки Электрообогреватель Компьютер	0,2 0,3 2 0,5
Комната	Освещение 2 Розетки Вентилятор	0,1 0,2 0,3
Прихожая	Освещение 2 Розетки	0,1 0,3

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.

Потребители	Номинальная мощность кВт	Расчетные коэффициенты			Расчетная мощность		Расчетный ток
Спроса	Использования	Мощности	Активная кВт	Полная кВА
Освещение	0,5	0,7	0,8	1	0,28	0,28	1,3
Розетки	1	0,3	0,8	0,8	0,24	0,3	1,4
Стиральная машина	2,2	1	0,6	0,75	1,32	1,76	8
Холодильник	0,7	—	0,8	0,65	0,56	0,9	4
Электрообогреватель	2	0,8	1	1	1,6	1,6	7,3
Компьютер	0,5	0,6	1	0,65	0,3	0,5	2,3
Вентилятор	0,3	—	1	0,75	0,3	0,4	1,9
7,2	4,6	5,74	26,2

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.

Номинальная мощность кВт	до 14	20	30	40	50	60	70 и более
Коэффициент спроса	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,48	0,45

Правда надо учитывать, что это значение будет очень приблизительное и в дальнейшем его придется корректировать.

Как рассчитать коэффициент спроса для щитов с разными типами нагрузок

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.