Считаем киловатты для садовода
Проблема нехватки мощности существуют почти во всех СНТ. Связано это с двумя основными факторами.
Во-первых, большинство проектов электроснабжения (и соответственно выбор мощности трансформатора) реализовывались в эпоху СССР, когда садоводу было реально необходимо не более 3-4 кВт выделенной мощности на садовый участок. Тогда этого вполне хватало и на насос и на холодильник и на лампочку Ильича.
Во-вторых, уже после развала СССР и последующего ряда судорожных реформистких действий, произведенных с единой энергетической системой командой доморощенных либеральных младореформаторов, она (единая энергетическая система) просто напросто исчезла и была "распилена" на ряд вкусных кусочков, управляют которыми коммерческие организации всяких мастей и названий. В результате этого до 2010 года у СНТ фактически отсутствовала какая-либо разумная возможность провести реконструкцию собственных сетей и увеличить выделенную мощность. Если совсем по простому, то за выделение каждого дополнительного киловатта мощности сетевые организации просили огромные деньги, да и при этом еще всячески "кочевряжились" под флагом "свободных мощностей нет!" (Говорят, что сейчас ситуация начинает меняться, но когда она закончит меняться пока не говорят).
Поэтому пока ожидаемое светлое будущее изобилия мощностей робко мнется у порога многих СНТ, любому Правлению необходимо иметь четкое представление о том сколько мощностей и на каких условиях может быть выделено на один подключенный к электросети СНТ садовый участок, хотя бы для того, чтобы избежать просадок напряжения, увеличения технологических потерь электроэнергии во внутренних электросетях (а они оплачиваются из кармана СНТ) и аварийных ситуаций на трансформаторе (аварии эти случаются обычно под вечер в праздники либо в выходные - моменты максимальных нагрузок, что мало радует членов СНТ и абсолютно не радует Председателя, электрика или ответственного за энергохозяйство).
Считать начинаем сразу на примере. Для наглядности. Предупреждаем, что нижеприведенный расчет основывается на банальной логике и практическом опыте и ни в коем мере не претендует на конкуренцию с различными "методическими указаниями" и "нормами проектирования".
Исходные данные для расчета.
Типичное СНТ - 200 садовых участков, подключенных к электросети.
В центре нагрузок установлена КТП (комплексная трансформаторная подстанция) мощностью 160 кВА.
В СНТ (на удивление) исправно функционирует наружное освещение, состоящее из 60 светильников ДРЛ-150 (потребляемая мощность на один светильник 150 Вт).
Также в СНТ есть скважина, оборудованная насосом мощностью 2 кВт.
Этап первый. Убираем реактивную мощность и учитываем технологические потери.
Выше не зря мощность трансформатора указана в кВА - это еще не киловатты. Чтобы получить реальную мощность трансформатора в киловаттах необходимо кВА умножить на коэффициент реактивной мощности. Для СНТ его можно принять 0,95. Таким образом на выходе с подстанции имеем:
160 кВА * 0,95 = 152 кВт
Но это на выходе. Далее электроэнергия доставляется к потребителям по внутренним линиям электроснабжения СНТ. Как известно вечного двигателя не бывает, и часть энергии до потребителя не дойдет, а будет потеряна на преодоление сопротивления проводов, скруток, и т.д. Количество теряемой электроэнергии определяется многими факторами (длина и состояние линий электропередач, сечение проводов, текущие нагрузки от потребителей и т.д) - не суть. Важно, что количество теряемой электроэнергии учитывается с помощью коэффициента технологических потерь. Хорошим показателем для СНТ считается значение 4-5%, средним 7-8 % , плохим от 10% и далее. Предположим, что наше СНТ даже лучше среднего и возьмем коэффициент технологических потерь равным 6%. Таким образом из выданных 152 кВт до потребителей дойдет на 9 кВт меньше.
А именно 143 кВт.
С первым этапом разобрались - переходим ко второму.
Этап второй. Учет потребителей, обеспечивающих достаточно долговременную постоянную нагрузку.
В нашем случае это наружное освещение и насос скважины. 60 светильников мощностью по 150Вт "съедят" еще 9 кВт мощности плюс насос. Итого еще 11 кВт долой.
На 200 садовых домиков осталось 132 кВт.
Далее начинается самое интересное и при этом самое головоломное в практическом смысле. Ну во-первых чисто арифметически разделить 132 кВт на 200 участков. получить 0,66 кВт мощности на один участок и затем убеждать садоводов в истинности данной цифры - будет самой большой ошибкой Председателя/Правления. В данном случае так прямо утки не летают. Поэтому переходим к третьему этапу.
Этап третий . Учет неодновременности нагрузок от потребителей.
Смысл здесь в следующем. В каждый конкретный момент времени потребление электроэнергии в садовых домах меняется и все 200 садовых домов никогда одновременно не потребляют максимально-допустимой мощности. Например в 16.00 у садовода Сидорова в доме был включен только насос "Малыш" мощностью 400 Вт, у садовода Иванова электрический чайник, мощностью 2 кВт, у садовода Галкина только 100 ваттная электрическая лампочка, а садоводы Митрохин, Панфилов, Васильева вообще на своих участках отсутствовали и никакой нагрузки на трансформатор не создавали. Через десять минут Сидоров выключил насос и включил телевизор, Иванов вскипятил чай, Галкин же вообще уехал с участка, в то же время приехала Васильева и со словами "что-то зябко сегодня" включила электроконвектор мощностью 1 кВт и т.д. и т.п. Поэтому при делении оставшихся 132 кВт на 200 участков необходимо в обязательном порядке учитывать неодновременность нагрузки. Как это правильно сделать? А вот тут-то и начинается самая головная боль.
Можно пойти по пути расчета проектных организаций. Они опираются "Свод правил по проектированию и строительству СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий". В данном СП в табл. 6.3. (см. ниже) приведены значения коэффициентов одновременности для квартир повышенной комфортности.
Для нашего случая - 200 садовых домов - коэффициент одновременности равен 0,14 (если домов больше или меньше, коэффициент определяется методом линейной интерполяции между ближайшими значениями).
Теперь рассчитываем то, к чему мы долго стремились, а именно допустимую мощность на вводе в садовый дом:
132 кВт / (200 * 0,14) = 4,7 кВт
Уфф. Вроде бы все? Не совсем. Уж очень смущает вопиющая несоотносимость терминов "квартиры повышенной комфортности, оборудованные электроплитами" и "садовый домик в СНТ". Что делать? Попробуем зайти с другой стороны. В том же самом СП 31-110-2003 можно найти еще одно таблицу.
Внимательно смотрим графу 2 и что видим? Что удельная расчетная нагрузка для 200 летних домиков равна 0,58 кВт на один садовый домик, а для одного домика 4 кВт.
В нашем же расчетном случае для 200 домов удельная нагрузка равна 132 кВт/200 = 0,66 кВт. Теперь исходя из пропорции вычисляем допустимую мощность на вводе в садовый дом для нашего случая:
4 кВт - 0,58 кВт
Х - 0,66 кВт
Х = 4,55 кВт
Вроде оба результата достаточно близки и можно спокойно принять нижний, решить, что допустимая мощность для одного садового дома составит 4,5 кВт и, исходя из этого, проводить дальнейшие мероприятия по оптимизации загрузки сетей СНТ.
Но опять же под руку толкает бес сомнения - а именно, термин "летние домики". А если в СНТ не все садоводы приезжают только летом, а если, например, под ноябрьские праздники вечерком приедет 60 садоводов и в целях быстрейшего согревания своих домиков включат на 3-4 часа конвекторы по 2-3 кВт на каждый дом? А если этих садоводов будет чуть больше? А если в СНТ зимой живет постоянно 30 садоводов и топят дома электричеством? Да мороз под -25 пару недель. Ситуация абсолютно реальная. И вышибает автоматы на подстанции и горят плавкие ставки. Поэтому не стоит слепо опираться на полученные цифры. Во всех этих расчетах есть маленький нюанс - они неверны в случае использования электроэнергии в отопительных целях. Их можно использовать в качестве базового ориентира, но в каждом конкретном СНТ Председателю и Правлению необходимо учитывать местную специфику и опираться на практические замеры. Но об этом позже.
Удачи.
Дата написания 11 августа 2011 г.
