Меню

Что означает термин установленная мощность



Что такое установленная мощность

Установленной мощностью называется суммарная номинальная электрическая мощность всех однотипных электрических машин, установленных например на каком-нибудь объекте.

Под установленной мощностью может пониматься как генерируемая, так и потребляемая мощность, применительно к генерирующим или потребляющим предприятиям и организациям, а также к целым географическим регионам или просто к отдельным отраслям. За номинал может быть принята номинальная активная мощность, либо полная мощность.

В частности, в сфере энергетики установленной мощностью электроустановки также называют максимальную активную мощность, с которой электроустановка в состоянии работать на протяжении длительного времени и при этом не перегружаясь, в соответствии с технической документацией на нее.

Что такое установленная мощность

При проектировании электроустановок определяют расчетную полную мощность каждого из потребителей, то есть мощность, потребляемую различными нагрузками. Данный этап является необходимым при проектировании низковольтной установки. Это позволяет согласовать потребление, определяемое договором на поставку электроэнергии для конкретного объекта, а также определить номинальную мощность трансформатора высокого/низкого напряжения с учетом требуемой нагрузки. Определяются уровни токовых нагрузок для распределительных устройств.

Данная статья призвана помочь читателю сориентироваться, обратить его внимание на связь полной мощности и активной мощности, на возможности улучшения параметров питания при помощи КРМ, на различные варианты организации освещения, а также указать способы расчетов установленной мощности. Коснемся здесь и темы пусковых токов.

Так, номинальная мощность Pn, указанная на шильдике двигателя, обозначает механическую мощность на валу, полная же мощность Pа отличается от этого значения, поскольку связана с КПД и с коэффициентом мощности конкретного устройства.

Для определения полного тока Iа трехфазного асинхронного двигателя, используют следующую формулу:

Здесь: Iа — полный ток в амперах; Pn – номинальная мощность в киловаттах; Pа – полная мощность в кило-вольт-амперах; U – напряжение между фазами трехфазного двигателя; η — КПД, то есть отношение выходной механической мощности к входной мощности; cosφ — отношение активной входной мощности к полной мощности.

Пиковые значения сверхпереходных токов могут быть крайне высокими, обычно в 12-15 раз выше среднеквадратичного номинала Imn, а иногда и до 25 раз. Контакторы, автоматические выключатели и термореле обязательно выбираются с учетом высоких значений пусковых токов.

Читайте также:  Усилитель для динамиков разных мощностей

Защита не должна срабатывать внезапно при пуске из-за сверхтока, но в результате переходных процессов достигаются предельные режимы для распределительных устройств, из-за этого они могут выйти из строя, или прослужат недолго. Чтобы избежать подобных неприятностей, номинальные параметры распределительных устройств подбирают несколько более высокими.

Сегодня на рынке можно встретить двигатели с высоким КПД, но пусковые токи так или иначе остаются значительными. Для снижения пусковых токов применяют пускатели с соединением треугольником, устройства плавного пуска, а также регулируемые приводы. Так пусковой ток может быть уменьшен вдвое, скажем, вместо 8 ампер 4 ампера.

Современный электрический двигатель

Довольно часто, с целью экономии электроэнергии, подаваемый на асинхронный двигатель ток снижают при помощи конденсаторов, путем компенсации реактивной мощности КРМ. Выходная мощность сохраняется, а нагрузка на распределительные устройства снижается. Коэффициент мощности двигателя (cosφ) повышается благодаря КРМ.

Полная входная мощность снижается, снижается и входной ток, напряжение остается неизменным. Для двигателей, длительно работающих при пониженной нагрузке, компенсация реактивной мощности особенно актуальна.

Ток, подаваемый на двигатель, оснащенный установкой КРМ, рассчитывается по формуле:

I = I а · ( cos φ/cos φ’ )

cos φ — коэффициент мощности до компенсации; cos φ’ — коэффициент мощности после компенсации; Ia — исходный ток; I – ток после компенсации.

Для резистивных нагрузок, нагревательных приборов, ламп накаливания, ток рассчитывается следующим образом:

для трехфазной цепи:

Для однофазной цепи:

U – напряжение между зажимами прибора.

Применение инертных газов в лампах накаливания дает более направленный свет, повышается светоотдача, срок службы возрастает. В момент включения ток кратковременно превышает номинальный.

У люминесцентных ламп номинальная мощность Pn, указанная на колбе, не включает в себя мощность, которая рассеивается балластом. Ток следует рассчитывать по следующей формуле:

I а = (Pn + P баласта ) / (U · cosφ)

U – напряжение подаваемое на лампу вместе с балластом (дросселем).

Когда на балластном дросселе не указана рассеиваемая мощность, то примерно ее можно считать как 25% от номинала. Значение cos φ, без конденсатора КРМ, принимают равным примерно 0,6; с конденсатором — 0,86; для ламп с электронным балластом — 0,96.

Компактные люминесцентные лампы, очень популярные в последние годы, весьма экономичны, их можно встретить в общественных помещениях, в барах, в коридорах, в цехах. Они заменяют собой лампы накаливания. Также как и у люминесцентных ламп, здесь важно учесть коэффициент мощности. Балласт у них электронный, поэтому cos φ приблизительно 0,96.

Читайте также:  Индикатор мощности сети 220

Для газоразрядных ламп, в которых работает электрический разряд в газе или паре металлического соединения, характерно значительное время розжига, в это время ток превышает номинальный приблизительно двукратно, но точное значение пускового тока зависит от мощности лампы и от производителя. Важно помнить, что газоразрядные лампы чувствительны к напряжению питания, и если оно упадет ниже 70%, лампа может погаснуть, а после остывания потребуется более минуты для розжига. Лучшая светоотдача у натриевых ламп.

Надеемся, что эта краткая статья поможет вам сориентироваться при расчете установленной мощности, вы обратите внимание на значения коэффициентов мощности ваших приборов и агрегатов, задумаетесь о КРМ, и подберете оборудование оптимальное для ваших целей, при этом максимально эффективное и экономичное.

Источник

Установленная мощность потребителей и генераторов

Каждый человек, работа которого связана с электротехникой, должен хорошо понимать, что означает термин «установленная мощность». При монтаже это позволяет наиболее рациональным образом подобрать источник питания, а также должным образом выполнить необходимые согласующие расчеты.

В определении, приводимом советским словарем Энергетики 1984 года, установленная мощность какой-либо электроустановки понимается как наибольшая активная составляющая всех ее мощностей, позволяющая всей установке продолжительное время работать в штатном режиме без перегрузки, согласно паспортным данным. Однако в этом случае вряд ли можно говорить о понятном определении. На самом же деле все достаточно просто.

Представим знакомую многим ситуацию, когда возникает необходимость замены домашней электропроводки. Казалось бы, никаких сложностей нет. Но это не так. Один из ключевых моментов – подбор сечения проводника. Он выполняется по допустимому току или, что также верно (хотя с некоторыми оговорками), по значению мощности. К примеру, в комнате размещается одна лампа накаливания, электрический чайник и микроволновая печь. Установленная мощность – это сумма всех активных составляющих каждого электроприбора, то есть 100 Вт + 1200 кВт + 2000 кВт = 3300 кВт. Любая реактивная нагрузка, если она есть, должна учитываться отдельно (полная мощность в киловольт-амперах). Электродвигатели и лампы дневного света – наиболее распространенные подобные потребители. Итак, первый момент – установленная мощность не является фактически потребляемой, так как вовсе не обязательно все электроприборы должны быть включены единовременно.

Читайте также:  С катализатором теряется мощность

В случае же снабжающей энергосистемы учитывается сумма всех ее составляющих генерирующих мощностей (источников тока). Примером может служить сеть подстанций на производстве. Здесь важно отметить коэффициент использования мощности. Он представляет собой отношение произведенной за учетный период времени электрической энергии к ее проектному значению. Например, за месяц генераторами было выработано на потребителя 10 МВт энергии, притом, что теоретический предел выработки составляет 100 МВт. Очевидно, что генерирующие мощности используются нерационально и простаивают. Косвенно это означает «лишние» затраты на приобретение и обслуживание электрооборудования. В то же время, данный коэффициент также необходим в расчетах для учета необходимого времени: плановые текущие ремонты (с отключением), загрузка топлива (для АЭС и ТЭЦ) и пр.

В вышеуказанном примере с электропроводкой используется коэффициент спроса электрооборудования. Фактически, это корректирующее значение, позволяющее в расчетах учесть тот факт, что практически никогда все электропотребители не задействуются единовременно. Для единичного прибора его мощность нужно умножить на коэффициент, что даст фактическое значение. Коэффициент подбирается по таблицам в зависимости от характеристики потребителей. Использование подобного решения позволяет существенно (иногда более чем в два раза) снизить расходы на оборудование и сопутствующие материалы, упростить последующее обслуживание.

К примеру, в случае расчета осветительных сетей данный коэффициент принимается равным:

— 1.0 для аварийных линий (что вполне понятно – потребляемая мощность относительно низка, а работа кратковременна).

— 0.6 – помещения складского типа. Как правило, включение света нужно лишь при использовании зданий.

— 0.8 – бытовые помещения на производствах. Существенные коррективы вносит специфика (иногда свет горит круглосуточно), но в среднем расчет с 0.8 верен.

— 0.95 – здания с большими пролетами. Иногда даже в солнечный день возникает необходимость в подсветке и т.д.

Источник