Elektrisko iekārtu apkures aprēķina formulu kopsavilkums
Mar 17, 2026| I. Augstsprieguma un zemsprieguma sadales iekārtu/paneļu sildīšanas jauda
Augstsprieguma{0}}slēgiekārtu paneļu siltuma izkliedi var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
Q=(Ig/Ie)2qe(kW)
Ig: augstsprieguma{0}}slēdža (A) darba strāva
Ie: augstsprieguma{0}}slēdža (A) nominālā strāva
qe: augstsprieguma -slēdža siltuma izkliede pie nominālās strāvas
Augstsprieguma{0}}slēgiekārtas iedala ienākošās sadales iekārtās un padeves sadales iekārtās. Parasti ienākošo sadales iekārtu siltuma ģenerēšana ir lielāka nekā padeves sadales iekārtām
Zemsprieguma{0}}sadales paneļu siltuma izkliedi var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
Q=e × ∑P (kW)
e: paneļa izmantošanas koeficients
x: faktiskais paneļa zuduma koeficients
∑P: visu zemsprieguma paneļa elektrisko komponentu jaudas zudumu summa (kW)
● Ņemot vērā dažādu elektrostacijas paneļu atšķirīgos mērķus un darbības strāvu, parasti, jo lielāka ir darba strāva, jo lielāka ir paneļa elektrisko komponentu siltuma veidošanās. Par centralizēti izvietotiem sadales paneļiem ieteicams iegūt precīzākus siltuma ražošanas datus no iekārtu ražotāja.
● Konkrēti, svarīgiem sadales paneļiem iekšpusē ir uzstādīti elektriskie sildītāji, lai aizsargātu elektriskās sastāvdaļas, novērstu pārmērīgu mitrumu un samazinātu izolācijas veiktspēju. Katra paneļa jauda parasti ir aptuveni 0,3 ~ 0,5 kW, kas jāņem vērā centralizēti izvietotās releju aizsardzības telpās.
II. Transformatora siltuma ražošana
Transformatoru siltuma izkliede galvenokārt attiecas uz enerģijas zudumiem transformatora iekšpusē, kas sastāv no divām daļām: vara zudumi (pretestības zudumi) un dzelzs zudumi (magnētiskie zudumi). Vara zudumi mainās atkarībā no slodzes, savukārt dzelzs zudumi ir neatkarīgi no slodzes un tos var uzskatīt par nemainīgiem. Parasti vara zudumi pie nominālās slodzes tiek definēti kā īssavienojuma zudumi-, un dzelzs zudumi pie nominālā sprieguma tiek definēti kā-bezslodzes zudumi.
Paš-dzesēšanas, gaisa-dzesēšanas un sausā-tipa transformatoru zudumi tiek izkliedēti apkārtējā gaisā. Turpretim ūdens -dzesējamiem transformatoriem lielāko daļu zudumu noņem ūdens dzesēšanas sistēma, savukārt neliela daļa tiek izkliedēta gaisā, jo eļļas temperatūra ir augstāka par apkārtējā gaisa temperatūru.
Parasti slēgtās rūpnīcās, pazemes spēkstacijās un sūknēšanas spēkstacijās galvenie transformatori, kas izvietoti rūpnīcu ēkās vai pazemē, pārsvarā izmanto ūdens dzesēšanu. Tomēr citi elektrostacijas transformatori, piemēram, staciju apkalpošanas transformatori, apgaismojuma transformatori, avārijas transformatori un ierosmes transformatori, lielākoties izmanto gaisa-dzesēšanas vai sausās{2}}tipa transformatorus.
Ar gaisu{0}}dzesētu transformatoru siltuma izkliedi var vienkārši aprēķināt pēc šādas formulas:
Q=Pk+Pd(kW)
Pk - Bez-transformatora slodzes zuduma (kW)
Ar ūdeni{0}}dzesētu transformatoru siltuma izkliedi var aprēķināt pēc šādas formulas:
Q=5.5×(ty−tn)1.25A×10−3(kW)
Kur:ty- Transformatora tvertnes vidējā eļļas temperatūra (parasti no 65 līdz 70 grādiem)
tn - Apkārtējā iekštelpu temperatūra ( grādos )
III. Kopņu un kabeļu siltuma ražošana
Elektrostacijās savienojumam starp ģeneratoriem un transformatoriem galvenokārt tiek izmantotas pašdzesētas slēgtās kopnes. Kopņu siltuma ģenerēšana ietver divas daļas: siltuma veidošanos no kopņu jaudas zuduma un inducētās siltuma izkliedes no korpusa.
Tā kā abi galvenās kopnes gali ir savienoti attiecīgi ar ģeneratoru un transformatoru, gaiss starp kopni un korpusu faktiski ir noslēgts. Korpuss darbojas kā aizsardzība un elektromagnētiskais ekranējums, lai samazinātu kopnes elektromagnētiskā lauka ietekmi uz apkārtējo elektroiekārtu un vidi, nesamazinot kopnes siltuma izkliedi. Siltums no kopnes jaudas zuduma tiek pārnests uz gaisu starp kopni un korpusu, pēc tam uz vidi caur korpusa apvalku. Inducētā siltuma izkliede no kameras tiek tieši pārnesta uz vidi.
Siltuma izkliedi, ko izraisa kopņu jaudas zudumi, var aprēķināt pēc šādas formulas:
qs=3×I2RΣφsL×10−3(kW)
I: kopnes darba strāva (A)
RΣ: ekvivalentā pretestība uz kopnes garuma vienību (Ω/m)
φs: Proporcionālais jaudas zuduma koeficients, kas izkliedēts vidē
L: kopnes garums (m)
Kopnes korpusa izraisīto siltuma izkliedi var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
qk=3×I2RkφkL×10−3(kW)
I: kopnes fāzes strāva (A)
RZ: kopnes līdzstrāvas pretestība darba temperatūrā (Ω/m)
Rk: kopņu korpusa līdzstrāvas pretestība darba temperatūrā (Ω/m)
φs: kopnes ādas efekta koeficients
φk: kopnes korpusa ādas efekta koeficients
L: kopnes garums (m)
IV. Reaktoru siltuma ražošana
Reaktorus izmanto lielas-jaudas elektroenerģijas sadales ierīcēs, lai ierobežotu-īsslēguma strāvas, un tos var izmantot arī kā filtru reaktorus taisnošanas ierīcēs.
Reaktora siltuma izkliedi var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
Q=η1η2P(kW)>Kur:
η1: Reaktora izmantošanas koeficients, parasti pieņemts kā0.95
η2: reaktora slodzes koeficients, parasti pieņemts kā0.75
P: reaktora jaudas zudumi pie nominālās jaudas (kW), ko nosaka pēc nominālās strāvas, nominālās pretestības un modeļa
Reaktorus veido tinumi ar lielu siltuma jaudu un siltuma ražošanu, un ir nepieciešams laiks, lai sasniegtu stabilu siltuma ražošanu. Reaktoriem, kas darbojas nepārtraukti, siltuma ražošana ir stabila; reaktoriem, kas darbojas ar pārtraukumiem, siltuma veidošanās jānosaka atbilstoši reaktora darbības laikam un siltuma ģenerēšanas raksturlīknei.
V. Ģeneratoru komplektu siltuma ražošana
Ģeneratoru komplektu siltuma izkliede galvenokārt rodas no diviem aspektiem: viens ir siltuma pārnese caur vāka plāksni un korpusa korpusa konstrukciju, bet otrs ir siltums, ko rada ģeneratora komplekta dzesēšanas cirkulējošā gaisa noplūde.
Lieliem un vidējiem{0}}ģeneratoru komplektiem parasti tiek izmantots slēgtas gaisa pašcirkulācijas{1}}dzesēšanas režīms: ģeneratora tinuma zudumi tiek pārnesti uz dzesēšanas gaisu, un pēc tam gaisa siltumu atdala dzesēšanas ūdens caur komplekta ūdens dzesētāju. Saskaņā ar izmērītajiem datiem no statora izvadītā gaisa temperatūra parasti nepārsniedz 65 grādus, savukārt rotorā ieplūstošā gaisa temperatūra parasti nav zemāka par 5 grādiem.
Ģeneratora korpusa siltuma izkliedi var aprēķināt pēc šādas formulas:
qk=KA(tg−tn)(W)
K: ģeneratora korpusa siltuma pārneses koeficients (W/(m²· grāds))
A: ģeneratora korpusa virsmas laukums (m²)
tg: ģeneratora dzesēšanas cirkulējošā gaisa vidējā temperatūra (grādos)
tn: iekštelpu apkārtējā temperatūra (grādi)
Siltuma izkliede no ģeneratora gaisa noplūdes
Siltuma izkliedi, ko izraisa ģeneratora gaisa noplūde, var aprēķināt pēc šādas formulas:
qf= vc (tf−tn)
: Noplūdes koeficients (0,3% tērauda pārseguma plāksnēm)
v: dzesēšanas gaisa cirkulācijas tilpums (m³/h)
c: gaisa īpatnējā siltumietilpība (W/(kg· grāds))
: Gaisa blīvums (1,2 kg/m³)
tf: noplūdes gaisa temperatūra ( grādi)
tn: iekštelpu apkārtējā temperatūra (grādi)
Galvenā piezīme: Gaisa noplūdes siltuma zudumu aprēķins lielā mērā ir atkarīgs nodzesēšanas gaisa tilpums (v). Iekšzemes un starptautisko ražotāju dizaina standartu atšķirību dēļ noteiktais gaisa daudzums var ievērojami atšķirties (piemēram, 200 m³/h pret . 120 m³/h 300MW iekārtai). Lai iegūtu precīzus rezultātus, ieteicams iegūt oficiālos dzesēšanas gaisa tilpuma parametrus no ģeneratora ražotāja, nevis paļauties tikai uz manuāliem aprēķiniem.
VI. SFC statiskās frekvences pārveidotāja palaišanas ierīces siltuma ģenerēšana
SFC (Static Frequency Converter) ir statiskās frekvences pārveidošanas palaišanas ierīce, ko galvenokārt izmanto sūknējamo{0}}akumulācijas spēkstaciju iedarbināšanai sūknēšanas apstākļos. Tas sastāv no ievades reaktoriem, izejas reaktoriem, filtriem, barošanas skapjiem un līdzstrāvas reaktoriem.
Sūknēšanas{0}}elektrostacijai ar vienas vienības jaudu 300 MW katra SFC ierīces komponenta jaudas, ko nodrošina ārvalstu ražotājs, ir šādas:
SFC ierīces ietilpība
| Nē. | Iekārtas nosaukums | Darbojas (kW) | Gaidīšanas režīms (kW) |
|---|---|---|---|
| 1 | Ievades reaktors | 27 | 3 |
| 2 | Izejas reaktors | 63 | 0 |
| 3 | Filtrs | 83 | 28 |
| 4 | Strāvas skapis | 15 | 6 |
| 5 | Līdzstrāvas reaktors | 200 | 0 |
| 6 | Kopā | 388 | 37 |
Kā redzam, SFC ierīces siltuma ģenerācija sasniedz 388 kW, rēķinot ar pilnu slodzi. Saskaņā ar dažu darbojošos sūknējamo-elektrostaciju faktisko darbības analīzi un statistiku vienas vienības palaišana (no statiskās vilkšanas līdz savienojumam ar tīklu) aizņem tikai 240 sekundes, un sešu bloku palaišanas laiks ir aptuveni 25 minūtes.
Pamatojoties uz SFC ierīces darbības raksturlīkni, ko nodrošina ārvalstu ražotājs:
Sasniedz ieejas reaktorus, izejas reaktorus un līdzstrāvas reaktorus20%no to nominālās siltuma ražošanas pēc 25 minūšu darbības.
Filtri un barošanas skapji sasniedz aptuveni70%no to nominālās siltuma ražošanas.
Saskaņā ar šo aprēķinu SFC ierīces siltuma ražošana ir aptuveni126,6 kW, kas ir32.6%no nominālās siltuma ražošanas.
SFC ierīces siltuma ražošana ir cieši saistīta ar tās jaudu un darbības laiku. Lai precīzāk noteiktu iekārtu siltuma ģenerāciju, nepieciešams no attiecīgā ražotāja pieprasīt iekārtu darbības raksturlīkni un pēc tam to aprēķināt, pamatojoties uz iekārtas jaudu un darbības laiku.
VII. Apgaismes iekārtu siltuma ražošana
Lielām un vidēja izmēra elektrostacijām{0}}apgaismojuma jaudai ir tendence palielināties, jo arhitektūras dekorācijā un ainavu dizainā ir nepieciešams apgaismojums. Attīstoties apgaismojuma aprīkojumam, apgaismojuma pielietojums spēkstacijās ir mainījies no kvēlspuldzēm un dienasgaismas spuldzēm uz augsta-spilgtuma gaismas avotiem, piemēram, joda-volframa spuldzēm un metālu halogenīdu spuldzēm. Tomēr apgaismes iekārtu siltuma izkliede ir stabila: kamēr spriegums un jauda ir stabili, siltuma izkliede paliek nemainīga.
Daļa no apgaismojuma patērētās elektriskās enerģijas tiek tieši pārvērsta siltumā, kas konvekcijas un vadīšanas ceļā tiek izkliedēta apkārtējā vidē. Gaismas enerģija izstaro uz āru infrasarkanā starojuma veidā, ko gaiss nevar tieši absorbēt, bet iet caur gaisu, lai to absorbētu apkārtējie objekti un pēc tam pārnestu uz gaisu. Gaismā pārvērstā daļa arī vispirms tiek projicēta uz apkārtējiem objektiem, objektos to absorbē un pēc tam pārvērš siltumā, kas pēc tam tiek pārnesta uz gaisu un citiem objektiem konvekcijas, vadīšanas vai starojuma ceļā.
Apgaismes iekārtu siltuma ražošanu aprēķina šādi:
Q=n1N (kW)
n1: Balasta jaudas patēriņa koeficients, ko parasti uzskata par1.2
N: apgaismes iekārtu kopējā uzstādītā jauda (kW)