Имитационный метод выбора по нагреву сечений проводников сети электроснабжения группы электроприёмников

Аннотация

Выбор сечений проводников — неотъемлемый этап при проектировании систем электроснабжения. Существующие прикладные методы расчета, используемые в инженерной практике, содержат ряд допущений, что обусловлено отсутствием физически обоснованных моделей определения электрической нагрузки. Приведено методологическое обоснование методов выбора проводников по нагреву. Предлагается модель случайной групповой нагрузки массовых электроприёмников в виде эргодического процесса с нормальным распределением ординат и экспоненциальной корреляционной функцией. Соответственно в исходные данные входят средние значения, среднеквадратические отклонения индивидуальных электрических нагрузок и коэффициент затухания корреляционной функции. Обоснован критерий выбора расчётного диапазона постоянных времени нагрева проводника: средняя температура, которая у меньшего сечения больше допустимого значения, а у большего — меньше. Предложено статистическое решение задачи нахождения расчётных температурных максимумов. Его первым этапом является имитация большого количества реализаций групповой нагрузки. По ним решением дифференциального уравнения находят реализации температуры нагрева. Функция распределения температуры нагрева вычисляется по «сечению ансамбля», и по ней определяются имитационные температурные максимумы с заданной вероятностью их превышения. В пределах расчётного диапазона выполнена аппроксимация зависимости температурных максимумов от постоянной времени нагрева в виде монотонно убывающей кривой. Расчётная температура и постоянная времени нагрева есть ордината и абсцисса точки пересечения этой кривой с горизонталью допустимой температуры. Расчётный ток определяется по расчётной температуре. Искомое табличное сечение проводника выбирается с учётом загрузки по температуре путём последовательного приближения, начиная с правой границы функции. Методологические основы выбора сечения проводников для электроснабжения массовых электроприёмников позволяют разрабатывать физически обоснованные методы расчёта нагрузок разнотипных электроприёмников, а также других электроэнергетических объектов.

DOI: 10.71759/502b-pn62