Методика и пример расчета
Известны следующие методики приблизительного подсчета потерь в линиях электропередач:
- оперативные расчеты;
- посуточные вычисления;
- определение максимальных потерь за определенный промежуток времени;
- использование обобщенных данных.
С полной информацией об официально утвержденных методиках определения этого параметра можно ознакомиться в соответствующей нормативной документации.
Расчет потерь в силовом трансформаторе
В качестве примера рассмотрим расчет потерь в фидере высоковольтной линии с трансформатором ТП 6-20/04кВ.
При реализации метода оперативного расчета издержек в зависимости от линейного падения напряжения сначала измеряются величины фазных потенциалов на шинах трансформаторной подстанции в самой удаленной точке при максимальной нагрузке. По результатам проведенных измерений узнается абсолютное и относительное снижение DU в процентах: оно берется по отношению к его среднестатистическому фазному значению на шинах 0,4 кВ ТП 6-20.
Потери энергии W в линии напряжением 0,4 кВ (в процентах от отгрузки электроэнергии в сеть) можно узнать по следующей формуле:
W = 0,7 Kн х DU х t /T, где
- Кн – коэффициент, учитывающий перекос фаз или неравномерность распределения по потребителям;
- U – потери напряжения в нагрузке (в самой удаленной точке линии, то есть по вычисленные максимуму);
- T – время наблюдения (в часах);
- t – величина временной размерности, характеризующая заполнением графика проверки передачи полезной мощности потребителю.
Выбрав значения параметров для конкретного фидера по одной из выложенных в Интернете таблиц (ТП-4) и подставив их в формулу, с помощью калькулятора получим значение 11,4 процента.
Для фидеров других марок искомую величину технологических потерь удается посчитать с помощью тех же таблиц с приведенными в них данными.
Что будем делать с полученным материалом:
Все темы данного раздела:
Общие положения
В общем случае линию электропередачи можно представить в виде П-образной схемы замещения четырехполюсника (рис. 2.1).
Активное сопротивление линии
В общем случае активное сопротивление линии переменному току определяется по формуле
Индуктивное сопротивление линии
Наличие индуктивного сопротивления обусловлено магнитным полем, создаваемым линией. Если каждая фаза линии состоит из одного провода, то погонное индуктивное сопротивление, Ом/км, о
Проводимости линий
Активная проводимость моделирует потери активной мощности на коронный разряд и в изоляторах воздушных линий с неизолированными проводами и диэлектрические потери в изоляции кабельны
Упрощенные (практически применяемые) схемы замещения линий
Потери мощности на коронный разряд увеличиваются при увеличении напряжения линии. Если номинальное напряжение не превышает 330 кВ, то эти потери в большинстве случаев оказываются на
Двухобмоточные трансформаторы
Двухобмоточным называется трансформатор, который имеет одну обмотку высшего напряжения (первичную) и одну обмотку низшего напряжения (вторичную). Условное обозначение этого трансфор
Трехобмоточные трансформаторы
Трехобмоточным называется трансформатор, у которого имеется 3 обмотки: высшего, среднего и низшего напряжений. Условное обозначение показано на рис. 3.4, а схема замещения – на рис.
Автотрансформаторы
Автотрансформатором называется трехобмоточный трансформатор, у которого обмотка среднего напряжения является частью обмотки высшего напряжения. Условное обозначение автотрансформато
Трансформаторы с расщепленной обмоткой
Трансформатором с расщепленной обмоткой называется трансформатор, у которого имеется одна обмотка высшего напряжения и две одинаковые обмотки низшего напряжения. Условное обозначени
ПОТЕРИ И ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
Рассмотрим линию электропередачи, по которой протекает ток I и передается мощность S, а напряжения в начале (со стороны источника питания) и в конце (со стороны нагруз
Потери мощности в трансформаторах
Нагрузочные потери мощности в двухобмоточных трансформаторах определяются аналогично потерям в линиях по выражениям
Общие положения
Потери энергии связаны с потерями активной мощности соотношением
Метод средних нагрузок
Выразим нагрузочные потери энергии через ток:
, (6.3)
Метод времени максимальных потерь
Изменения нагрузок во времени в течение года обычно представляют в виде упорядоченной диаграммы по снижению максимумов (рис. 6.1). Выражение для нагрузочных потерь энергии с
СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ НАГРУЗОК И ГЕНЕРАТОРОВ
Источники питания при расчете режимов электрических сетей могут задаваться следующим образом.
1. Постоянной активной и реактивной мощностью Рг=const, Q
Режимные трудности усугубляются тем, что в настоящее время структура генерирующих мощностей меняется в сторону снижения маневренности, это связано с вводом в эксплуатацию крупных блоков. Для покрытия пиков нагрузки энергосистем приходится привлекать к переменным режимам работы блоки мощностью 200-300 МВт на газомазуте, которые на это не рассчитаны. В отдельные дни электростанция мощностьюуст
= 18 ГВт выдает до 1,2-1,5 ГВт.
Около 50 % времени в году блоки эксплуатируются при нагрузках 40 % от номинальной мощности. При такой эксплуатации оборудования блоков снижается их экономичность. Снижение нагрузки энергосистем в воскресные дни приводит к необходимости отключения части блоков (20-25 раз в году), что в свою очередь повышает аварийность оборудования, так как велика вероятность отказа блока при пуске (до 0,4).
Исследования показали, что проблема покрытия графика нагрузки энергосистемы может быть решена только комплексно –– путем увеличения маневренности оборудования; сооружения пиковых электростанций; внедрения специальных блоков повышенной маневренности на газомазуте мощностью 500 МВт, использования газотурбинных станций; сооружения гидроаккумулирующих электростанций, введения режимных мероприятий, объединения энергосистем в единую ЭЭС РФ.
Расходы на поддержку работы подстанций
К данной категории отнесены затраты электрической энергии на функционирование вспомогательных устройств. Такое оборудование необходимо для нормальной эксплуатации основных узлов, отвечающих за преобразование электроэнергии и ее распределение. Фиксация затрат осуществляется приборами учета. Приведем список основных потребителей, относящихся к данной категории:
- системы вентиляции и охлаждения трансформаторного оборудования;
- отопление и вентиляция технологического помещения, а также внутренние осветительные приборы;
- освещение прилегающих к подстанциям территорий;
- зарядное оборудование АКБ;
- оперативные цепи и системы контроля и управления;
- системы обогрева наружного оборудования, например, модули управления воздушными выключателями;
- различные виды компрессорного оборудования;
- вспомогательные механизмы;
- оборудование для ремонтных работ, аппаратура связи, а также другие приспособления.
Как провести свет на балкон?
Для того, чтобы установить светильники на потолок на балкон, нужно сперва подвести туда электричество. Если вы хотите это сделать самостоятельно, а не при помощи профессионалов, сначала определитесь с источником электроэнергии, это могут быть:
- главный распределительный щиток в квартире (наиболее трудоемко и сложно);
- распределительная коробка в соседней комнате, от которой можно провести еще одну линию;
- или ближайшая розетка (самый простой и распространенный способ подвести электричество к балкону).
Стоить помнить, что любые работы с электросетью может проводить человек, у которого есть хотя бы базовые знания. Если отделка балкона планируется с нуля, предпочтительнее остановиться на скрытой проводке, когда электрический кабель после штробления стены помещается в специальный канал, а после — замазывается штукатуркой.
Открытая электрическая проводка размещается поверх стены, что не всегда соответствует выбранному дизайну, но зато такой способ проще. А скрыть неугодные провода всегда можно за специальными пластиковыми кабель-каналами. Так как нюансов таких, как нагрузка на сеть, пожарная безопасность и других, много, рекомендуется доверить монтажные работы специалисту.
Методика и пример расчета потерь электроэнергии
На практике применяют следующие методики для определения потерь:
- проведение оперативных вычислений;
- суточный критерий;
- вычисление средних нагрузок;
- анализ наибольших потерь передаваемой мощности в разрезе суток-часов;
- обращение к обобщенным данным.
Полную информацию по каждой из представленных выше методик, можно найти в нормативных документах.
В завершении приведем пример вычисления затрат в силовом трансформаторе TM 630-6-0,4. Формула для расчета и ее описание приведены ниже, она подходит для большинства видов подобных устройств.
Расчет потерь в силовом трансформаторе
Для понимания процесса следует ознакомиться с основными характеристиками TM 630-6-0,4.
Параметры TM 630/6/0,4
Теперь переходим к расчету.
Итоги расчета
Раздел 6. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ И ОПЛАТЫ ЭТИХ ПОТЕРЬ
Вопрос 1. Как определяется размер фактических потерь электрической энергии в электрических сетях?
Ответ. Размер фактических потерь электрической энергии в электрических сетях определяется как разница между объемом электрической энергии, поставленной в электрическую сеть из других сетей или от производителей электрической энергии, и объемом электрической энергии, потребленной энергопринимающими устройствами, присоединенными к этой сети, а также переданной в другие сетевые организации (п. 50).
Вопрос 2. Стоимость каких потерь электрической энергии должны оплачивать сетевые организации?
Ответ. Сетевые организации обязаны оплачивать стоимость фактических потерь электрической энергии, возникших в принадлежащих им объектах сетевого хозяйства, за вычетом стоимости потерь, учтенных в ценах (тарифах) на электрическую энергию на оптовом рынке (п. 51).
Вопрос 3. Стоимость каких потерь электрической энергии должны оплачивать потребители услуг по передаче электрической энергии?
Ответ. Потребители услуг, за исключением производителей электрической энергии, обязаны оплачивать в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери, возникающие при передаче электрической энергии по сети сетевой организации, с которой соответствующими лицами заключен договор, за исключением потерь, включенных в цену (тариф) электрической энергии, в целях избежания их двойного учета.
Потребители услуг, опосредованно присоединенные через энергетические установки производителей электрической энергии, оплачивают в составе тарифа за услуги по передаче электрической энергии нормативные потери только на объемы электрической энергии, не обеспеченные выработкой соответствующей электрической станции (п. 52).
Вопрос 4. Обязаны ли потребители услуг оплачивать потери сверх норматива?
Ответ. Потребители услуг оплачивают потери электрической энергии сверх норматива в случае, если будет доказано, что потери возникли по вине этих потребителей услуг (п. 52).
Вопрос 5. Кем и на каких основаниях устанавливаются нормативы технологических потерь электрической энергии?
Ответ. Нормативы технологических потерь электрической энергии устанавливаются уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в соответствии с Правилами и методикой расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях (п. 53).
Вопрос 6. Как устанавливаются нормативы потерь электрической энергии в электрических сетях?
Ответ. Нормативы потерь электрической энергии в электрических сетях устанавливаются в отношении совокупности линий электропередачи и иных объектов электросетевого хозяйства, принадлежащих соответствующей сетевой организации, с учетом дифференциации по уровням напряжения сетей при установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии (п. 54).
Вопрос 7. Каковы основные требования к методике расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях?
Ответ. Методика расчета нормативных технологических потерь электроэнергии в электрических сетях должна предусматривать расчет потерь на основании:
технических характеристик линий электропередачи и иных объектов электросетевого хозяйства, определяющих величину переменных потерь в соответствии с технологией передачи и преобразования электрической энергии;
нормативных условно-постоянных потерь для линий электропередачи, силовых трансформаторов и иных объектов электросетевого хозяйства;
нормативньх потерь в средствах измерения электрической энергии; технического состояния линий электропередачи и иных объектов электросетевого хозяйства (п. 55).
Измерение полезного действия
Эксплуатация оборудования при разомкнутом контуре вторичной цепи называется холостым ходом, а с подключением нагрузочного тока – рабочим режимом. В первом контуре цепи поток Ф создает ЭДС самоиндукции, и при разомкнутом вторичном контуре она уравновешивает часть напряжения. Передавая вторичной обмотке нагрузку, можно вызвать образование тока I2, который возбуждает собственный поток Ф2. Суммарный магнитный поток уменьшается, снижая величину ЭДС Е1, а некоторая часть U1 остается несбалансированной.
Одновременно I1 увеличивается и возрастает до прекращения размагничивающего действия тока нагрузки. Это способствует восстановлению Ф приблизительно до исходного значения.
Проводник вторичной обмотки закономерно обладает активным сопротивлением. Если оно растет, I2 и Ф2 уменьшаются, обуславливая увеличение Ф и возрастание ЭДС Е1. В результате баланс U1 и ЭДС Е2 нарушается – разница между ними уменьшается, снижая I2 до такого значения, при котором суммарный магнитный поток вернется к первоначальной величине.
https://youtube.com/watch?v=SJzct0_DIvY
Способ вычисления
Данный процесс способствует практически полному постоянству величин магнитных потоков при эксплуатации трансформатора на холостом ходе и в рабочем режиме. Такое свойство преобразователя энергии называют саморегулирующей способностью, благодаря которой значение нагрузочного тока I1 автоматически корректируется при колебаниях тока нагрузки I2.
Процесс преобразования электроэнергии в трансформаторных узлах сопровождается потерями и отражается на величине КПД, который является отношением отдаваемой активной мощности к потребляемой. Показатель полезного действия отражает соотношение активной мощности на входе и выходе для замкнутой цепи. Его вычисляют по простой формуле:
КПД = (М1 / М2) * 100% или
ƞ = (Р2 / Р1) * 100%, где активную мощность в обмотках входного и исходящего контуров определяют путем измерения.
Упростить процесс замеров можно при включении во вторичную обмотку активного тока нагрузки. Для определяя значение М2 используют амперметр, соединенный с вторичной цепью. Поток рассеивания будет незначительным, что позволяет приблизительно приравнять cos φ в квадрате к единице.
https://youtube.com/watch?v=B0rBgKtPEZg
Данный способ вычисление КПД – это метод непосредственных измерений. Такая теория вычислений приводит к погрешностям в расчетах, поскольку КПД высокомощных трансформаторов очень большой и составляет 0,98-0,99%. Несмотря на то, что величины М1 и М2 различаются несущественно, в промышленном оборудовании незначительная разница показаний вызывает существенное искажение значения КПД.
Смысл первого метода заключается в подаче номинального напряжения на первичный контур при разомкнутой вторичной цепи. Энергия тратится на потери в стали, мощность которых можно замерять ваттметром, соединенным с контуром первичной обмотки.
Другой способ состоит в замыкании вторичного контура накоротко и одновременной подаче напряжения на первичную цепь. Включение ваттметра в первую цепь позволяет измерить мощность, отражающую потери медного проводника обмотки.
Коммерческие потери: основное направление повышения эффективности в электроэнергетике
Коммерческие потери электроэнергии считаются сложно прогнозируемой величиной, так как зависят от потребителей, от их желания обмануть предприятие или государство. Основой указанных проблем являются:
- Сезонная составляющая. В представленное понятие вкладывается недоплата физических лиц по реально отпущенной электрической энергии. К примеру, в Республике Беларусь существует 2 причины появления «сезонки» — это наличие льгот по тарифам и оплата не на 1, а на 25 число.
- Несовершенство приборов учетов и их неправильная работа. Современные технические средства для определения потребленной энергии значительно упростили задачу абонентской службе. Но электроника или неправильно налаженная система учета может подвести, что и становится причиной рост коммерческих потерь.
- Воровство, занижение показаний счетчиков коммерческими организациями. Это отдельная тема для разговора, которая предполагает различные ухищрения физических и юридических лиц по сокращению расходов на электрическую энергию. Все это сказывается на росте потерь.
Используемое программное обеспечение для расчета
На текущий момент существует огромное количество программного софта, который выполняет расчет норматива технических потерь. Выбор того или иного продукта зависит от стоимости обслуживания, региональности и других важных моментов. В Республике Беларусь основной программой считается DWRES.
Софт разрабатывался группой ученых и программистов Белорусского Национального Технического Университета под руководством профессора Фурсанова Н.И. Инструмент для расчета норматива потерь специфичен, обладает рядом системных достоинств и недостатков.
Для рынка России особой популярностью пользуется ПО «РПТ 3», который разрабатывался специалистами ОАО «НТЦ Электроэнергетики». Софт весьма неплохой, выполняет поставленные задачи, но также обладает рядом отрицательных сторон. Тем не менее расчет нормативных величин осуществляется в полной мере.
Безучетное потребление электроэнергии в СНТ
Постановка проблемы
Участники СНТ имеют полный доступ к участку сети на своих хозяйствах, и «смекалистые» садоводы часто пользуются технической возможностью подключиться к линии до прибора учета. При этом оплата всей неучтенной электроэнергии в равных долях ложится на всех участников СНТ. В быту это явление получило название «хищение электроэнергии», а если совсем по-простому — воровство.
Некоторые садоводы применяют и более изворотливые способы безотчетного потребления, большинство которых основано на вмешательстве в работу приборов учета.
Поиск решения
Существует больше 100 способов хищения электроэнергии. Зная их, можно четко представить себе, какие признаки помогут выявить факт безучетного потребления. Более подробно мы раскрыли эту проблему в статье:
Для выявления хищений потребуется осмотр садовых участков и анализ потребления по каждому из них.
Проверьте состояние сетей, счетчиков, наличие обходных линий. Трансформаторы для скрутки показаний можно подключить к счетчику через плохую изоляцию, не повредив пломбу
Поэтому обратите внимание на наличие оголенных участков провода вблизи к прибору учета.
Изучите статистику потребления по каждому участку. Если потребление на участке сохраняется на низком уровне в период полива, когда активно работают водяные электронасосы, или в отопительный сезон — возможно, абонент «ворует» энергоресурс.
Обратите внимание на соответствие внешних факторов результатам проверки. Например, показания потребления не могут быть низкими, если дом отапливается масляными электрообогревателями.
Например, показания потребления не могут быть низкими, если дом отапливается масляными электрообогревателями.
Уделите особое внимание обследованию крупных потребителей, подключенных к сетям СНТ: магазинам, мастерским, фермам. Как показывает судебная практика, они чаще всего прибегают к незаконным способам «оптимизации» энергопотребления
Реализация проекта
Приборы учета потребителей, попавших под подозрение, необходимо демонтировать для проведения трасологической экспертизы. Это позволит однозначно установить факт вмешательства в работу счетчика, либо опровергнуть его.
Единственным способом манипуляции с прибором учета, который не сможет зафиксировать экспертиза, является остановка счетного механизма неодимовым магнитом. Магнитное поле этого устройства обладает достаточной силой для блокирования счетчика и не оставляет следов. Во избежание использования магнита для остановки счетчика, наклейте на его корпус пломбу-индикатор магнитного поля. Это позволит не только пресечь «магнитное воровство», но и доказать его факт в суде.
Более действенным, но дорогостоящим способом пресечь энерговоровство является установка системы автоматического учета электроэнергии (АСКУЭ).
Размер штрафов за хищение электроэнергии
Чтобы привлечь недобросовестного потребителя к ответственности за хищение электроэнергии, необходимо составить акт о безучетном потреблении энергоресурса. Суд привлечет нарушителей к административной ответственности по ст. 7.19 КоАП РФ. По решению суда на «предприимчивого» садовода будет наложен штраф и денежная компенсация неучтенного потребления, которая начисляется с даты последней проверки прибора учета по действующему нормативу.
Действующие размеры штрафа за безучетное потребление составляют:
- от 3 тыс. до 4 тыс. рублей для физических лиц;
- от 6 тыс. до 8 тыс. рублей для должностных лиц;
- от 60 тыс. до 80 тыс. рублей для юридических лиц.
При обнаружении хищений в особо крупных размерах, нарушителей привлекут к уголовной ответственности по ст. 165 УК РФ. В этом случае потребитель выплатит штраф до 300 тыс. рублей, или в размере дохода за два года. Максимальное наказание грозит принудительными работами или лишением свободы на два года со штрафом до 80 тыс. рублей.
Составление небаланса в высоковольтных и распределительных сетях
Потери электроэнергии технического плана можно выявить через другой метод. О нем уже говорилось выше – предполагается, что все высоковольтные или распределительные сети обвязаны приборами учета. Они помогают определить величину максимально точно. Кроме этого, подобная методика обеспечивает реальную борьбу с неплательщиками, воровством и неправильное использование энергооборудования.
Следует отметить, что подобный подход, несмотря на эффективность, неприменим в современных условиях. Для этого необходимы серьезные мероприятия с большими затратами на реализацию обвязки всех потребителей электронными учетами с передачей данных (АСКУЭ).
Собственные нужды
Потери в силовых трансформаторах подстанции
Собственные нужды обычно относят к особой категории, классифицируемой как фактические потери. В этом показателе принято фиксировать затраты на поддержание работоспособности следующих объектов:
- подстанций с установленными в них трансформаторами;
- административных строений, вспомогательных зданий и т. п.
Каждая из статей входит в итоговую сумму в пропорции, нормируемой для данного вида потребителя.
Зарядное помещение для тяговых АКБ
Для фиксации величины этих затрат на подстанциях устанавливаются собственные приборы учета.
Список потребителей, традиционно относящихся к рассматриваемой категории:
- вентиляционные системы, гарантирующие полноценное охлаждение комплекта трансформаторного оборудования;
- системы отопления и вентиляции для технологических помещений, а также смонтированные в них осветительные сети;
- приборы освещения, располагающиеся на прилегающих к подстанциям секторах и территориях;
- оборудование помещений для зарядки АКБ;
- системы обогрева установок наружного размещения (для управления воздушными коммутаторами, в частности);
- компрессоры и вспомогательные механизмы.
К этому же типу оборудования относят приспособления и инструменты, используемые для проведения ремонтных работ, а также при восстановлении вспомогательной аппаратуры.
5.4. Потери энергии в элементах электрических сетей
Величина потерь электроэнергии зависит от потерь мощности и времени работы сети. Рассмотрим передачу мощности через трансформатор (рис. 5.2).
янной в течение времени |
то выделив- |
|||||||
шиеся потери энергии |
∆Эи |
можно опреде- |
||||||
лить как произведение |
||||||||
Рис. 5.2. Схема участка сети |
||||||||
случаях нагрузки потре- |
||||||||
В реальных∆Э |
бителей не остаются постоянными, а меняются в соответствии с графиком нагрузки (рис. 5.3, а
). Тогда переменная составляющая потерь активной мощно-
∆ ,% |
|||||||||||||
∆ |
|||||||||||||
t |
Рис. 5.3. График нагрузки: |
||||||||||||
1 – действительный; 2 – ступенчатая линеаризация |
На рис. 5.3, а |
На рис. 5.3, б |
||||
График квадратичной нагрузки в процентах от |
max, |
5.3, в |
|||
потерь активной мощности в процентах от |
на рисmax |
||||
5.3, б |
|||||
Заметим, что конфигурация графиков∆ |
|||||
вать изменение напряжения |
при изменении нагрузки |
Площадь под кривой |
|||
∆ |
Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и
электропередачи
Лабораторная работа
Цель
1. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление
её проводов на напряжение приемника.
2. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии
электропередачи.
Теоретическое обоснование
Каждый приёмник электрической энергии рассчитан на определённое
номинальное напряжение
Так как приёмники могут находиться на значительных
расстояниях от питающих их электростанций, то потери напряжения в проводах
имеют важное значение. Допустимые потери напряжения в проводах для различных
установок не одинаковы, но не превышают 4-6% номинального напряжения.. На рис
приведена схема электрической цепи, состоящая из источника
электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При
прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U 1 ,
включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U 2 ,
включённого в конце линий.
На рис. приведена схема электрической цепи, состоящая из источника
электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При
прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U 1 ,
включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U 2 ,
включённого в конце линий.
Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника
вызвано потерями напряжения в проводах линии U i =U 1 -U 2 и численно равно
падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии
равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: U ii =I*R тогда U i =U 1 -U 2 =U ii = — сопротивление проводов линии.
Мощность потерь в линии можно определить двумя способами:
P i =U i *I=(U 1 -U 2)*I
или
P ii =I*R
Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии
электропередачи можно уменьшая силу тока в
проводах либо увеличивая сечение
проводов с целью уменьшения их сопротивления. Силу тока в проводах можно
уменьшить увеличивая напряжение в начале линии.
КПД линии электропередачи определяется отношением мощности,
отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением
напряжения в конце линии к напряжению в её начале:
Схема передачи электрической энергии:
Приборы и оборудование
Два вольтметра и амперметр электромагнитной системы, ламповый
реостат, двухполюсный автоматический выключатель, соединительного провода.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для
выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.
Подать в цепь напряжение. Изменяя нагрузку с помощью лампового
реостата, при трёх её значениях записать показания приборов в таблице.
Вычислить потери двумя способами:
1. Как разность напряжений в конце и начале линий.
2. Как произведение силы тока на сопротивление проводов.
Определить мощность потерь в линии и КПД. Результаты вычислений
занести в таблицу.
Таблица изменения числа потребителей:
Изменяем напряжение в начале и конце линий.
Данные |
Результаты |
|||||||
Лампы, Вт |
U |
U 2 |
P |
Р вых |
||||
150 |
149 |
0,13 |
19,5 |
19,4 |
0,1 |
99,3 |
||
148 |
146 |
0,2 |
29,6 |
29,2 |
0,4 |
98,6 |
||
100 |
150 |
148 |
0,3 |
Потери энергии в
линиях электропередачи состоят из двух
составляющих:
Потерь энергии
в шунтах, обусловленных потерями на
корону, постоянными в течение всего
времени работы линии:
Потерь энергии
в сопротивленииR,
определяемых потерями активной мощности,
зависящими от нагрузки:
.
(5.27)
Тогда суммарные
потери энергии
Здесь Т
равно 24 часам или 8760 часам соответственно
для суток и года.
Число часов
максимальных потерь
для суток определяется по суточному
графику, для года — по графику нагрузки,
построенному по продолжительности,
кривым (см. рис. 5.4) или соотношению
(5.24).
Как сократить технические потери: способы и решения
Снизить потери в линиях, трансформаторных подстанциях помогают следующие направления:
Правильно выбранный режим работы оборудования, загрузка мощностей влияет на нагрузочные потери. Именно поэтому диспетчер обязан выбирать и вести наиболее приемлемый режим работы
К представленному направлению важно отнести выбор точек нормального разрыва, расчеты загруженности трансформаторов и так далее.
Замена оборудование на новое, которое обладает низкими показателями холостого хода или лучше справляются с нагрузочными потерями. Для линий электропередач предполагается замена проводов на большее сечение, использование изолированных проводников.
Сокращение времени обслуживания оборудования, что ведет к снижению расхода энергии на собственные нужды.