При разработке систем электроснабжения промышленных предприятий определение электрических нагрузок должно производиться на всех стадиях проектирования объекта. При предпроектной проработке (схема внешнего электроснабжения) должна определяться результирующая электрическая нагрузка предприятия, позволяющая решать вопросы, связанные с его присоединением к сети энергосистемы. На этой стадии проектирования ожидаемая электрическая нагрузка предприятия может быть определена:

по фактическому электропотреблению предприятия-аналога;

значению коэффициента спроса при наличии достоверных данных о суммарной установленной мощности электроприемников;

удельным показателям электропотребления.

Потребность в электроэнергии на перспективу для отдельных промышленных предприятий может быть определена:

для действующих (не реконструируемых и не расширяемых) предприятий — на основании отчетного электропотребления с учетом тенденции его изменения в перспективе;

вновь сооружаемых или реконструируемых предприятий — по данным специализированных проектных институтов.

Годовой расход энергии, потребляемой промышленным предприятием, может быть определен по выражению

А _год = Р_рТ_max, (2.2)

где Р_р — математическое ожидание расчетной активной мощности (нагрузки) на границе балансового разграничения с электроснабжающей организацией;

T _max — годовое число часов использования максимума активной мощности, определяемое в зависимости от сменности предприятия. Для одно-, двух- и трехсменных предприятий T_max соответственно рекомендуется принимать 1900, 3600 и 5100, для непрерывного производства — 7650 ч.

При отсутствии проектных проработок расход электроэнергии, потребляемой предприятием, А_год определяется на основании годового объема выпускаемой продукции М и удельных показатели расхода электроэнергии А_уд. В табл. 2.3 приведены ориентировочные показатели удельного расхода электроэнергии по видам продукции, составленные на основе обобщенных отчетных данных по промышленным предприятиям. Удельные показатели табл. 2.3 характеризуют уровень, достигнутый с помощью внедрения новых и совершенствования существующих технологических процессов, проведения в последнее время политики снижения расхода электроэнергии.

На изменение промышленного электропотребления в перспективе влияют следующие факторы:

на увеличение удельных расходов — повышение безопасности и комфортности труда (подземные выработки, шахты), усложнение условий добычи сырья (угледобыча, нефтедобыча), углубление переработки сырьевых продуктов (нефтепереработка), вовлечение в производство ресурсов с низким содержанием ценных компонентов, повышение качества продукции за счет применения электроемких технологий и др.;

на уменьшение удельных расходов — совершенствование технологий, повышение эффективности использования электроэнергии (черная и цветная металлургия, химия, машиностроение), внедрение мероприятий по экономии электроэнергии.

Таблица 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Продолжение табл. 2.3

Окончание табл. 2.3

Средние значения продолжительности использования максимума нагрузки в промышленности приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Окончание табл. 2.4

Максимальная расчетная нагрузка электротяги электрифицируемого участка железной дороги определяется по формуле

Р _Р = 1,3 Р_{р. сим.} + Р_{н. т.}, (2.3)

где Р_р.сим. — расчетная трехфазная среднесуточная тяговая нагрузка участка, определяемая в проекте электрификации на основе тяговых и электрических расчетов по заданным размерам движения месяца интенсивных перевозок на пятый год эксплуатации с учетом потерь энергии и расхода на СН, кВт;

1,3 — коэффициент суточной неравномерности нагрузки от группы тяговых подстанций;

Р _{н. т.} — расчетная нагрузка нетяговых железнодорожных потребителей участка.

При отсутствии указанных данных, полученных от специализированной организации, максимальная расчетная нагрузка (Р_mах) может быть определена по формуле

Р _{р. max} = А_год/Т_max, (2.4)

где А_год — годовое электропотребление электрифицируемого участка железной дороги;

Т _max — расчетная продолжительность использования максимума нагрузки электротяги. Значения Т_max могут быть приняты от 5700 до 6500 час/год.

Основная нагрузка при электротяге создается грузовыми поездами. Наличие пассажирских и пригородных поездов снижает суммарную нагрузку, так как эти поезда легче и они «снимают с графика» некоторое количество грузовых поездов. Характеристики отдельных типов поездов приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Расчет расхода электроэнергии на обычном грузовом направлении для ровного продольного профиля пути рассмотрен ниже. Так, для средних значений числа пар грузовых поездов 50, с максимальной массой — 2, пассажирских — 20 в сутки общий расход электроэнергии на 1 км пути за год составит:

А _уд = (2 × 6000 × 11,5 + 2 × 50 × 3000 × 15 + 2 × 20 × 1000 × 20) × 365 =

= 1 984870 кВтч/км в год ≈ 2,0 млн кВтч/км в год.

С ростом мощности локомотивов, которые предполагается в ближайшие годы использовать на скоростных железнодорожных магистралях, удельные показатели электрификации возрастут.

Электрические нагрузки электровозов и электропоездов приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Ориентировочные удельные показатели электропотребления на 1 км магистральных трубопроводов и на одну компрессорную станцию (КС) газопроводов или нефтеперекачивающую станцию (НПС) нефтепроводов приведены ниже:

Число часов использования максимальной нагрузки магистральных трубопроводов составляет 7650–8400 час/год.

Расход электроэнергии на нужды сельскохозяйственного производства определяется на основе данных об удельных нормах расхода электроэнергии на единицу продукции. Основные потребители электроэнергии в сельскохозяйственном производстве — животноводческие и птицеводческие фермы и комплексы, а также парники, теплицы, оросительные установки и прочие потребители (мастерские, зерносушилки и др.).

Для ориентировочной оценки перспективного потребления электроэнергии на производственные нужды сельскохозяйственных потребителей можно пользоваться обобщенными показателями удельного потребления электроэнергии (табл. 2.7).

Таблица 2.7

Меньшие удельные расходы имеют место на крупных комплексах и фермах, большие — на мелких.

В табл. 2.8 приведены ориентировочные данные по удельным расходам электроэнергии на 1 г. орошаемых земель по основным сельскохозяйственным культурам для различных зон страны при двухсменном поливе.

Таблица 2.8

Показатели для оценки электрических нагрузок и потребления электроэнергии предприятий в сельской местности приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Окончание табл. 2.9.