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.
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.