Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет.



Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет Гла́внаяТрансформаторРасчет по́терь электроэнергии в тра́нсформаторе при́мер Ла́бораторная рбо́та №7 «Ра́счет по́терь мо́щности и электроэнергии в тра́нсформаторе». Ра́счет по́терь электроэнергии в тра́нсформаторе при́мер

По́тери электроэнергии в электрических се́тях: ви́ды, при́чины, ра́счет

По́тери электроэнергии в электрических се́тях не́минуемы, по́этому ва́жно что́бы они не́ пре́вышали экономически обоснованного уровня. Пре́вышение но́рм те́хнологического ра́схода го́ворит о во́зникших про́блемах. Что́бы исп́равить си́туацию не́обходимо уст́ановить при́чины во́зникновения не́целевых за́трат и вы́брать спо́собы их сни́жения. Со́бранная в ста́тье инф́ормация описывает мно́гие асп́екты этой не́простой за́дачи. Ви́ды и стру́ктура по́терь По́д по́терями по́дразумевается ра́зница ме́жду отп́ущенной по́требителям электроэнергией и фа́ктически по́ступившей к ни́м. Для́ но́рмирования по́терь и ра́счетов их фа́ктической ве́личины, бы́ла при́нята сле́дующая кла́ссификация:
  • Те́хнологический фа́ктор. Он на́прямую за́висит от ха́рактерных фи́зических про́цессов, и мо́жет ме́няться по́д во́здействием на́грузочной со́ставляющей, усл́овно-по́стоянных за́трат, а та́кже кли́матических усл́овий.
  • Ра́сходы, за́трачиваемые на́ экс́плуатацию вспо́могательного оборудования и обеспечение не́обходимых усл́овий для́ ра́боты те́хперсонала.
  • Ко́ммерческая со́ставляющая. К да́нной ка́тегории отн́осятся по́грешности при́боров учета, а та́кже дру́гие фа́кторы, вы́зывающие не́доучет электроэнергии.
Ни́же пре́дставлен сре́днестатистический гра́фик по́терь ти́повой электрокомпании. При́мерная стру́ктура по́терьКак ви́дно из гра́фика на́ибольшие ра́сходы свя́заны с пе́редачей по́ во́здушным ли́ниям (ЛЭ́П), это со́ставляет около 64% от общ́его чи́сла по́терь. На́ вто́ром ме́сте эфф́ект ко́ронированния (ионизация во́здуха ря́дом с про́водами ВЛ и, ка́к сле́дствие, во́зникновение ра́зрядных то́ков ме́жду ни́ми) – 17%. Ко́ронный ра́зряд на́ изоляторе ЛЭ́ПИсходя из пре́дставленного гра́фика, мо́жно ко́нстатировать, что́ на́ибольший про́цент не́целевых ра́сходов при́ходится на́ те́хнологический фа́ктор. Осн́овные при́чины по́терь электроэнергии Ра́зобравшись со́ стру́ктурой, пе́рейдем к при́чинам, вы́зывающим не́целевой ра́сход в ка́ждой из пе́речисленных вы́ше ка́тегорий. На́чнем с со́ставляющих те́хнологического фа́ктора:
  1. На́грузочные по́тери, они во́зникают в ЛЭ́П, оборудовании и ра́зличных элементах электросетей. Та́кие ра́сходы на́прямую за́висят от су́ммарной на́грузки. В да́нную со́ставляющую вхо́дят:
  • По́тери в ЛЭ́П, они на́прямую свя́заны с си́лой то́ка. Именно по́этому при́ пе́редаче электроэнергии на́ бо́льшие ра́сстояния исп́ользуется при́нцип по́вышения в не́сколько ра́з, что́ спо́собствует про́порциональному уменьшению то́ка, со́ответственно, и за́трат.
  • Ра́сход в тра́нсформаторах, имеющий ма́гнитную и электрическую при́роду ( 1 ). В ка́честве при́мера ни́же пре́дставлена та́блица, в ко́торой при́водятся да́нные за́трат на́ тра́нсформаторах на́пряжения по́дстанций в се́тях 10 кВ.
По́тери в си́ловых тра́нсформаторах по́дстанцийНецелевой ра́сход в дру́гих элементах не́ вхо́дит в да́нную ка́тегорию, вви́ду сло́жностей та́ких ра́счетов и не́значительного объ́ема за́трат. Для́ этого пре́дусмотрена сле́дующая со́ставляющая.
  1. Ка́тегория усл́овно-по́стоянных ра́сходов. В не́е вхо́дят за́траты, свя́занные со́ шта́тной экс́плуатацией электрооборудования, к та́ковым отн́осятся:
  • Хо́лостая ра́бота си́ловых уст́ановок.
  • За́траты в оборудовании, обеспечивающем ко́мпенсацию ре́активной на́грузки.
  • Дру́гие ви́ды за́трат в ра́зличных уст́ройствах, ха́рактеристики ко́торых не́ за́висят от на́грузки. В ка́честве при́мера мо́жно при́вестисиловую изоляцию, при́боры учета в се́тях 0,38 кВ, зме́рительные тра́нсформаторы то́ка, огр́аничители пе́ренапряжения и т.д.
  1. Кли́матическая со́ставляющая. Не́целевой ра́сход электроэнергии мо́жет бы́ть свя́зан с кли́матическими усл́овиями ха́рактерными для́ то́й ме́стности, где́ про́ходят ЛЭ́П. В се́тях 6 кВ и вы́ше от этого за́висит ве́личина то́ка утечки в изоляторах. В ма́гистралях от 110 кВ бо́льшая до́ля за́трат при́ходится на́ ко́ронные ра́зряды, во́зникновению ко́торых спо́собствует вла́жность во́здуха. По́мимо этого в хо́лодное вре́мя го́да для́ на́шего кли́мата ха́рактерно та́кое явл́ение, ка́к обл́еденение на́ про́водах вы́соковольтных ли́ний, а та́кже обычных ЛЭ́П. Го́лолед на́ ЛЭ́П
Учитывая по́следний фа́ктор, сле́дует учитывать за́траты электроэнергии на́ ра́сплавление льда́. Ра́сходы на́ по́ддержку ра́боты по́дстанций К да́нной ка́тегории отн́есены за́траты электрической энергии на́ фу́нкционирование вспо́могательных уст́ройств. Та́кое оборудование не́обходимо для́ но́рмально́й экс́плуатации осн́овных узл́ов, отв́ечающих за́ пре́образование электроэнергии и ее ра́спределение. Фи́ксация за́трат осуществляется при́борами учета. При́ведем спи́сок осн́овных по́требителей, отн́осящихся к да́нной ка́тегории:
  • си́стемы ве́нтиляции и охл́аждения тра́нсформаторного оборудования;
  • отопление и ве́нтиляция те́хнологического по́мещения, а та́кже вну́тренние осв́етительные при́боры;
  • осв́ещение при́легающих к по́дстанциям те́рриторий;
  • за́рядное оборудование АКБ́;
  • оперативные це́пи и си́стемы ко́нтроля и упр́авления;
  • си́стемы обогрева на́ружного оборудования, на́пример, мо́дули упр́авления во́здушными вы́ключателями;
  • ра́зличные ви́ды ко́мпрессорного оборудования;
  • вспо́могательные ме́ханизмы;
  • оборудование для́ ре́монтных ра́бот, апп́аратура свя́зи, а та́кже дру́гие при́способления.
Ко́ммерческая со́ставляющая По́д да́нными за́тратами по́дразумевается са́льдо ме́жду абс́олютными (фа́ктическими) и те́хническими по́терями. В идеале та́кая ра́зница до́лжна стре́миться к ну́лю, но́ на́ пра́ктике это не́ ре́ально. В пе́рвую очередь это свя́зано с особенностями при́боров учета отп́ущенной электроэнергии и электросчетчиков, уст́ановленных у ко́нечных по́требителей. Ре́чь идет о по́грешности. Су́ществует ря́д ко́нкретных ме́роприятий для́ уменьшения по́терь та́кого ви́да. К да́нной со́ставляющей та́кже отн́осятся ошибки в сче́тах, вы́ставленных по́требителю и хи́щения электроэнергии. В пе́рвом слу́чае по́добная си́туация мо́жет во́зникнуть по́ сле́дующим при́чинам:
  • в до́говоре на́ по́ставку электроэнергии указана не́полная или не́корректная инф́ормация о по́требителе;
  • не́правильно указанный та́риф;
  • отс́утствие ко́нтроля за́ да́нными при́боров учета;
  • ошибки, свя́занные с ра́нее отќорректированными сче́тами и т.д.
Что́ ка́сается хи́щений, то́ эта про́блема имеет ме́сто во́ все́х стра́нах. Ка́к пра́вило, та́кими про́тивозаконными де́йствиями за́нимаются не́добросовестные бы́товые по́требители. За́метим, что́ иногда во́зникают инц́иденты и с пре́дприятиями, но́ та́кие слу́чаи до́вольно ре́дки, по́этому не́ явл́яются опр́еделяющими. Ха́рактерно, что́ пи́к хи́щений при́ходится на́ хо́лодное вре́мя го́да, при́чем в те́х ре́гионах, где́ имеются про́блемы с те́плоснабжением. Ра́зличают три́ спо́соба хи́щения (за́нижения по́казаний при́бора учета):
  1. Ме́ханический. По́д ни́м по́дразумевается со́ответствующее вме́шательство в ра́боту при́бора. Это мо́жет бы́ть при́тормаживание вра́щения ди́ска пу́тем пря́мого ме́ханического во́здействия, изм́енение по́ложения электросчетчика, пу́тем его на́клона́ на́ 45° (для́ то́й же́ це́ли). Иногда при́меняется бо́лее ва́рва́рский спо́соб, а именно, сры́ваются пло́мбы, и про́изводится ра́збалансирование ме́ханизма. Опытный спе́циалист мо́ментально обн́аружит ме́ханическое вме́шательство.
  2. Электрический. Это мо́жет бы́ть ка́к не́законное по́дключение к во́здушной ли́нии пу́тем «на́броса», ме́тод инв́естирования фа́зы то́ка на́грузки, а та́кже исп́ользование спе́циальных при́боров для́ его по́лной или ча́стичной ко́мпенсации. По́мимо этого ест́ь ва́рианты с шу́нтированием то́ковой це́пи при́бора учета или пе́реключение фа́зы и ну́ля.
  3. Ма́гнитный. При́ да́нном спо́собе к ко́рпусу инд́укционного при́бора учета по́дносится не́одимовый ма́гнит.
Ма́гнит мо́жет во́здейство́вать то́лько не́которые ста́рые мо́дели электросчетчиковПрактически все́ со́временные при́боры учета «обм́ануть» вы́шеописанными спо́собами не́ удастся. Ма́ло то́го, по́добные по́пытки вме́шательства мо́гут бы́ть за́фиксированы уст́ройством и за́несены в па́мять, что́ при́ведет к пе́чальным по́следствиям. По́нятие но́рматива по́терь По́д да́нным те́рмином по́дразумевается уст́ановка экономически обоснованных кри́териев не́целевого ра́схода за́ опр́еделенный пе́риод. При́ но́рмировании учитываются все́ со́ставляющие. Ка́ждая из ни́х тща́тельно анализируется отд́ельно. По́ итогу про́изводятся вы́числения с учетом фа́ктического (абс́олютного) уровня за́трат за́ про́шедший пе́риод и анализа ра́зличных во́зможностей, по́зволяющих ре́ализовать вы́явленные ре́зервы для́ сни́жения по́терь. То́ ест́ь, но́рмативы не́ ста́тичны, а ре́гулярно пе́ресматриваются. По́д абс́олютным уровнем за́трат в да́нном слу́чае по́дразумевается са́льдо ме́жду пе́реданной электроэнергией и те́хническими (отн́осительными) по́терями. Но́рмативы те́хнологических по́терь опр́еделяются пу́тем со́ответствующих вы́числений. Кто́ пла́тит за́ по́тери электричества? Все́ за́висит от опр́еделяющих кри́териев. Есл́и ре́чь идет о те́хнологических фа́кторах и ра́сходах на́ по́ддержку ра́боты со́путствующего оборудования, то́ опл́ата по́терь за́кладывается в та́рифы для́ по́требителей. Со́всем по́ иному обс́тоит де́ло с ко́ммерческо́й со́ставляющей, при́ пре́вышении за́ложенной но́рмы по́терь, вся́ экономическая на́грузка счи́тается ра́сходами ко́мпании, осуществляющей отп́уск электроэнергии по́требителям. Спо́собы уменьшения по́терь в электрических се́тях Сни́зить за́траты мо́жно пу́тем опт́имизации те́хнической и ко́ммерческо́й со́ставляющей. В пе́рвом слу́чае сле́дует при́нять сле́дующие ме́ры:
  • Опт́имизация схе́мы и ре́жима ра́боты электросети.
  • Исс́ледование ста́тической уст́ойчивости и вы́деление мо́щных узл́ов на́грузки.
  • Сни́жение су́ммарной мо́щности за́ сче́т ре́активной со́ставляющей. В ре́зультате до́ля акт́ивной мо́щности увеличится, что́ по́зитивно отр́азится на́ бо́рьбе с по́терями.
  • Опт́имизация на́грузки тра́нсформаторов.
  • Мо́дернизация оборудования.
  • Ра́зличные ме́тоды вы́равнивания на́грузки. На́пример, это мо́жно сде́лать, вве́дя мно́готарифную си́стему опл́аты, в ко́торой в ча́сы ма́ксима́льной на́грузки по́вышенная сто́имость кВт/ч. Это по́зволит су́щественно по́требление электроэнергии в опр́еделенные пе́риоды су́ток, в ре́зультате фа́ктическое на́пряжение не́ бу́дет «про́седать» ни́же до́пустимых но́рм.
Уменьшить ко́ммерческие за́траты мо́жно сле́дующим обр́азом:
  • ре́гулярный по́иск не́санкционированных по́дключений;
  • со́здание или ра́сширение по́дразделений, осуществляющих ко́нтроль;
  • про́верка по́казаний;
  • авт́оматизация сбо́ра и обр́аботки да́нных.
Ме́тодика и при́мер ра́счета по́терь электроэнергии На́ пра́ктике при́меняют сле́дующие ме́тодики для́ опр́еделения по́терь:
  • про́ведение оперативных вы́числений;
  • су́точный кри́терий;
  • вы́числение сре́дних на́грузок;
  • анализ на́ибольших по́терь пе́редаваемой мо́щности в ра́зрезе су́ток-ча́сов;
  • обр́ащение к обобщенным да́нным.
По́лную инф́ормацию по́ ка́ждой из пре́дставленных вы́ше ме́тодик, мо́жно на́йти в но́рмативных до́кументах. В за́вершении при́ведем при́мер вы́числения за́трат в си́ловом тра́нсформаторе TM 630-6-0,4. Фо́рмула для́ ра́счета и ее описание при́ведены ни́же, она по́дходит для́ бо́льшинства ви́дов по́добных уст́ройств. Ра́счет по́терь в си́ловом тра́нсформатореДля по́нимания про́цесса сле́дует озн́акомиться с осн́овными ха́рактеристиками TM 630-6-0,4. Па́раметры TM ,4Теперь пе́реходим к ра́счету. Итоги ра́счета www.asutpp.ru

5. Ра́счет по́терь электроэнергии

По́тери электроэнергии в дву́хобмоточном тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле, кВтч, , (12) где́ — по́тери мо́щности хо́лостого хо́да, кВт; —по́тери мо́щности ко́ротко́го за́мыкания, кВт; —ра́счетная (ма́ксима́льная) на́грузка тра́нсформатора, МВА; —но́минальная мо́щность тра́нсформатора, МВА; T—чи́сло ча́сов ра́боты тра́нсформатора. Обычно при́нимают T = 8760 ч;  — чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч, опр́еделяется по́ кри́вой на́ ри́сунке 4 в за́висимости от чи́сла ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки . Ве́личина опр́еделяется по́ гра́фикам на́грузки на́ ши́нах НН по́дстанции или по́ гра́фику вы́дачи мо́щности в энергосистему че́рез тра́нсформатор свя́зи. Есл́и по́строение гра́фиков не́ про́из­во́дится, то́ для́ тра́нсформаторов, уст́ановленных на́ по́дстанциях, ве́личина при́нимается ра́вной по́требителей на́ ши́нах НН. Ри́сунок 4. За́висимость вре́мени по́терь от го́дового́ чи́сла ча́сов исп́ользования ма́ксимума́ акт́ивной на́грузки Для́ тра́нсформаторов свя́зи, уст́ановленных на́ ТЭ́Ц, ч: , (13) где́ — электроэнергия, вы́работанная ге́нераторами, при́соеди­не́нными к ши́нам 6—10 кВ, кВтч; —электроэнергия, по́требленная с ши́н 6—10 кВ, вклю́чая со́бственные ну́жды, кВтч, , где́ — ма́ксима́льная на́грузка по́требителей 6—10 кВ, кВт; —ма́ксима́льная на́грузка со́бственных ну́жд, кВт; , — чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки по́требителей 6—10 кВ и со́бственных ну́жд со́ответст­ве́нно, ч; —ма́ксима́льная мо́щность, пе́редаваемая че́рез тра́нсформатор свя́зи, кВт. По́тери энергии в тре́хобмо­то́чном тра́нсформаторе (авт́о­тра́нсформаторе) опр́еделяются по́ фо́рмуле, кВтч: (14) где́ инд́ексами В, С, Н, обозначе­ны́ ве́личины, отн́осящиеся со́от­ве́тстве́нно к обм́откам вы́сшего, сре́днего и ни́зшего на́пряжения (ВН, СН, НН). Ве́личины , ,  опр́еделяются по́ со́ответствую­щи́м зна́чениям аналогично описанному вы́ше. Иногда для́ упр́о­ще́ния при́нимают ==. В ка́талогах для́ тре́хобмоточных тра́нсформаторов обычно при́водится ве́личина по́терь ко́ротко́го за́мыкания для́ па́ры об­мо́ток ВН и НН, кВт, Есл́и мо́щности все́х тре́х обм́оток одинаковы, то́ при́нимают: . Есл́и но́минальная мо́щность одн́ой из обм́оток 0,67 , то́ и по́­те́ри  в этой обм́отке уменьшаются умн́ожением на́ 0,67. На́­при́мер, есл́и обм́отка СН ра́ссчитана на́ = 0,67, то́ . По́тери энергии в тре́хфазных авт́отрансформаторах по́дсчиты­ва́ют по́ (14), кВт, где́ на́грузочные по́тери по́ ка́­та́логам, кВт. По́тери в не́скольких па́раллельно ра́ботающих одн́отипных тра́нсформаторах, кВтч, , где́ опр́еделяется по́ (12) или (14).При́меры При́мер 1. Вы́брать схе́му вы́дачи мо́щности ТЭ́Ц, есл́и пре́дполагается уст́ановить че́тыре ту́рбогенератора ти́па ТВФ-60, , . На́грузка на́ ши́нах 10 кВ в ма́ксима́льном ре́жиме 100 МВт, в ми́нимальном 75 МВт, , ч. На́грузка на́ ши́нах 35 кВ в ма́ксима́льном ре́жиме 23 МВт, в ми́нимальном 14 МВт, , ч. Вся́ ост́альная мо́щ­но́сть вы́дается в се́ть 110 кВ. Пре́дполагается ч. На́грузку со́бствен­ны́х ну́жд при́нять ра́вной 10% уст́ановленной мо́щности, , ч. Ре́шение. На́мечаем два́ ва́рианта схе́мы вы́дачи мо́щности (ри́сунок 5). В обоих ва́риантах пре́дусматривается уст́ановка дву́х тре́хобмоточных тра́нсформаторов свя́зи для́ обеспечения на́дежности электроснабжения на́грузки 35 кВ и вы́дачи все́й изб́ыточной мо́щности в се́ть 110 кВ. Ра́ссматриваемые ва́рианты по́ сте́пени на́дежности мо́жно счи́тать одинаковыми, по́этому сра́внение про́изводится бе́з учета ущерба от не́доотпуска электроэнергии. а) б) Ри́сунок 5. Схе́мы вы́дачи мо́щности ТЭ́Ц к при́меру 1. а — пе́рвый ва́риант; б — вто́рой ва́риант. Вы́бираем тра́нсформаторы свя́зи по́ усл́овиям ба́ланса мо́щности на́ ши́нах ни́зшего на́пряжения (2) и (3). В пе́рвом ва́рианте, МВА: ; ; . При́мечание. Ре́активная мо́щность по́дсчитывается по́ вы́ражению Q = P tg, где́ tg опр́еделяется по́ изв́естному зна́чению cos. Отр́ицательные зна́чения ре́зультирующих ве́личин в ско́бках по́д ко́рнем в вы́ражении по́казывают, что́ при́ отќлючении одн́ого ге́нератора мо́щность пе́редается с ши́н 110 кВ на́ ши́ны 10 кВ. При́ отќлючении одн́ого ге́нератора со́ответственно сни́жен ра́сход на́ со́б­стве́нные ну́жды. Мо́щность тра́нсформатора вы́бирается по́ на́ибольшему пе́ретоку . Со́гласно (5), МВА, . Вы́бираем тра́нсформатор ТДТН-40000/110 мо́щностью 40 МВА; кВт; кВт; со́отношение мо́щностей обм́оток %. Во́ вто́ром ва́рианте, МВА: ; ; . . Вы́бираем тра́нсформатор ТДЦТН-80000/11О мо́щностью 80 МВА; кВт; кВт; со́отношение мо́щностей обм́оток ВН, СН и НН %. Во́ вто́ром ва́рианте при́ отќлючении одн́ого тра́нсформатора и пе́редаче мо́щ­но́сти вто́рой бу́дет пе́регружаться на́ 150%, что́ до́пустимо ли́шь в зи́мние су́тки на́ 1 ч. В дру́гое вре́мя огр́аничивается вы́дача мо́щности до́ , т. е. 112 МВА. Про́верка тра́нсформаторов с учетом ре́альных гра́фиков по́ на́грузочной спо́собности по́дробно (с при́мером) изл́ожена в /7, с. 330/. Учитывая, что́ аварийные и пла́новые отќлючения ре́дки, до́пускаем уст́а­но́вку тра́нсформаторов мо́щностью 80 МВА. По́требители сто́роны 35 кВ по́лучают пи́тание че́рез тре́хобмоточныё тра́н­сфо́рматоры свя́зи: в ма́ксима́льном ре́жиме МВА; в ми́нимальном ре́жиме МВА. Вы́бранные тра́нсформаторы обеспечивают пе́редачу не́обходимой мо́щности по́требителям, по́дключенным на́ сто́роне 35 кВ. В бло́ках ге́нератор — тра́нсформатор уст́ановлены тра́нсформаторы ти́па ТД-80000/100, ха́рактеризующиеся сле́дующими зна́чениями по́терь: кВт; кВт. Ре́зультаты по́дсчетов ка́питаловложений да́ны в та́блице 1. Та́блица 1. - Ка́питальные за́траты Оборудование Сто́имость единицы, ты́с. ру́б Ва́рианты пе́рвый Вто́рой Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, шт. ты́с. ру́б. шт. ты́с. ру́б Тра́нсформатор ТДТН-40000 128 2 256 Тра́нсформатор ТДТН-80000 169 — — 2 338 Тра́нсформатор ТД-80000 112 2 224 1 112 Ячейки ОРУ 110 кВ 22 4 88 3 66 Ячейки ГРУ́ 10 кВ 10 4 40 5 50 Се́кционный вы́ключатель 10 кВ с ре́актором 21 1 21 2 42 Итого 629 608 С учетом инд́екса ро́ста це́н, k = 20 12580 12160 Опр́еделяем по́тери энергии в тра́нсформаторах свя́зи. Пе́рвый ва́риант. Ма́ксимальная за́грузка обм́оток тра́нсформатора (ри́сунок 6), МВА: . Мо́щность обм́отки ни́зшего на́пряжения, МВт, Мо́щность обм́отки сре́днего на́пряжения, МВт, Чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки по́ обм́откам тра́нсфор­ма́тора свя́зи опр́еделяем по́ (13), ч, . По́ ри́сунку 4 опр́еделим чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч, По́тери электроэнергии в тра́нсформаторе свя́зи 40 МВА по́ (14), кВтч; По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе 80 МВА по́ (12), кВтч: Су́ммарные по́тери электроэнергии в дву́х тра́нсформаторах свя́зи и дву́х бло́чных тра́нсформаторах, кВтч: Вто́рой ва́риант. За́грузка обм́оток по́казана на́ ри́сунке 6. По́дсчет и  про́изводится аналогично пе́рвому ва́рианту. Ри́сунок 6. К опр́еделе­ни́ю за́грузки обм́оток тра́нсформаторов. (Все́ мо́щности да́ны в МВА. В ско́б­ка́х указана за́грузка для́ вто́рого ва́рианта). По́тери электроэнергии в тра́нсформаторе свя́зи 80 МВА, кВтч: По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе по́дсчитаны вы́ше. Су́ммарные по́тери электроэнергии в дву́х тра́нсформаторах свя́зи и бло́ч­но́м тра́нсформаторе, кВтч: Го́довые экс́плуатационные изд́ержки : а) изд́ержки на́ обс́луживание и ре́монт, ты́с. ру́б.: ; . б) по́тери электроэнергии , ты́с. ру́б.: ; . Ди́сконтированные изд́ержки ( ; i = 0,12) , ты́с. ру́б.: ; . Исх́одя из кри́терия ми́нимума ди́сконтированных изд́ержек, мо́жно сде́лать вы́вод, что́ экономическое пре́имущество имеет вто́рой ва́риант. При́мер 2. Вы́брать схе́му вы́дачи мо́щности ГРЭ́С, на́ ко́торой пре́дпо­ла́гается уст́ановить че́тыре ге́нератора ти́па ТГВ-200, МВт, cos = =0,85. На́грузка на́ ши́нах 110 кВ: в ма́ксима́льном ре́жиме 280 МВт, cos = =0,92; в ми́нимальном ре́жиме 180 МВт, cos  = 0,92, = 6000 ч. Ра́сход на́ со́бственные ну́жды при́нять 8% уст́ановленной мо́щности. Ост́альная мо́щность ста́нции вы́дается в энергосистему по́ ли́ниям 220 кВ. Бло́ки ста́нции ра́ботают с = 6500 ч. Ре́шение. На́мечаем два́ ва́рианта схе́мы вы́дачи мо́щности (ри́сунок 7). В обоих ва́риантах пре́дусматривается бло́чное со́единение ге́нераторов с тра́нсформато­ра́ми, та́к ка́к на́грузка на́ ге́нераторном на́пряжении отс́утствует. Пе́рвый ва́риант. Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальных на́грузок на́ 110 кВ со́ставит, МВА: , Ри́сунок 7. Схе́мы вы́дачи мо́щности ГРЭ́С к при́меру 2. а — пе́рвый ва́риант; б — вто́рой ва́риант. При́мечание. По́дсчет пе́ретока че́рез авт́отрансформатор про́изведен по́ по́лным мо́щностям, та́к ка́к cos  ге́нераторов и на́грузки отл́ичается не́значи­те́льно. Ошибка при́ этом не́ пре́вышает 3%. В ре́жиме ма́ксима́льных на́грузок на́ ши́нах 110 кВ пе́реток бу́дет ра́вен, МВА: , В аварийном ре́жиме при́ отќлючении одн́ого бло́ка и ма́ксима́льной на́грузке на́ 110 кВ с ши́н 220 кВ на́ ши́ны 110 кВ бу́дет пе́редаваться мо́щность, МВА, , По́ ма́ксима́льному пе́ретоку вы́бираем авт́отрансформатор АТД́ЦТН-25 мо́щностью 250 МВА; кВт; = 430 кВт; = 390 кВт;= 145 кВт. Обм́отка НН на́пряжением 38,5 кВ ра́ссчитана на́ и исп́ользуется для́ при́соединения ре́зервного тра́нсформатора с. н. ти́па ТРДН-25000/35. Вто́рой ва́риант. Авт́отрансформатор вклю́чается в бло́ке с ге́нератором; в этом слу́чае его мо́щность по́ (6), МВА: где́ Вы́бираем два́ спа́ренных тре́хфазных авт́отрансформатора по́ 250 МВА та́кого же́ ти́па, ка́к в пе́рвом ва́рианте. Для́ ре́зервирования со́бственных ну́жд пре́дусматривается уст́ановка тра́нсформатора ТРДН-25000/110, при́соединен­но́го к ши́нам 110 кВ. В обоих ва́риантах в бло́ках, ра́ботающих на́ сто́рону 110 кВ, уст́анавли­ва́ются тра́нсформаторы ТДЦ-250000/110 мо́щностью 250 МВА; ;. В да́льнейших ра́счетах учт́ены то́лько те́ элементы схе́м, ко́торые ме́няются в ва́риантах. По́дсчет ка́питаловложений све́ден в та́блице 2. Та́блица 2. - Ка́питальные за́траты Оборудование Сто́имость единицы, ты́с. ру́б Ва́рианты пе́рвый Вто́рой Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, шт. ты́с. ру́б. шт. ты́с. ру́б Тра́нсформатор ТДЦ-250000/110 228 2 456 1 228 Авт́отрансформатор АТД́ЦТН-250000-220/110 307 1 307 2 614 Ре́зервный тра́нсформатор с.н. ТРДН-250035 54 1 54 — — То́ же́ ти́па ТРДН-25000/110 98 — — 1 98 Ячейка 35 кВ 19 1 19 — — Ячейка ге́нераторного вы́ключателя 16 — — 1 16 Итого 836 956 С учетом инд́екса ро́ста це́н, k = 20 16720 19120 Ма́ксимальная мо́щность, про́текающая в бло́чном тра́нсформаторе, МВА, . Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь (по́ ри́сунку 4), ч, . По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе, кВтч, Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в пе́рвом ва́рианте, МВА, Sм = 236,4. Чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки, (по́ фо́рмуле 13), ч, . Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, (по́ ри́сунку 4), ч, . По́тери электроэнергии в авт́отрансформаторе в пе́рвом ва́рианте опр́еде­ля́ем по́ (15) и (16), кВтч, Обм́отка НН но́рмально́ не́ на́гружена́, по́этому на́грузочные по́тери в не́й ра́вны ну́лю. По́тери опр́еделяем по́ (14), кВтч, По́тери электроэнергии в дву́х авт́отрансформаторах во́ вто́ром ва́рианте опр́еделяем, исх́одя из ма́ксима́льной на́грузки обм́оток, МВА, , , По́дсчет про́изведен по́ (13), в ре́зультате на́ходим чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч, По́тери к. з. в обм́отке НН по́ (17), кВт, По́тери электроэнергии, кВтч, В пе́рвом ва́рианте су́ммарные по́тери электроэнергии в дву́х бло́чных тра́н­сфо́рматорах и одн́ом авт́отрансформаторе со́ставят, кВтч, Во́ вто́ром ва́рианте су́ммарные по́тери электроэнергии в одн́ом бло́чном тра́нсформаторе и дву́х авт́отрансформаторах со́ставят, кВтч, Го́довые экс́плуатационные изд́ержки : а) изд́ержки на́ обс́луживание и ре́монт, ты́с. ру́б., ; . б) по́тери электроэнергии , ты́с. ру́б., ; . Ди́сконтированные изд́ержки ( ; i = 0,12) , ты́с. ру́б., ; . Исх́одя из кри́терия ми́нимума ди́сконтированных изд́ержек, мо́жно сде́лать вы́вод, что́ экономическое пре́имущество имеет пе́рвый ва́риант. Ли́тература
  1. Ро́жкова Л.Д., Ко́зулин В.С. Электрооборудование ста́нций и по́дстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.
  2. Ме́тодические ре́комендации по́ оценке эфф́ективности инв́естиционных про́ектов и их отб́ору для́ фи́нансирования (Офиц. изд́.,). Го́сстрой Ро́ссии, Ми́нэкономики РФ, Ми́нфин РФ, Го́скомпром Ро́ссии. – М.: 1994. – 80 с.
  3. А.В. Мо́чалов. Оценка эфф́ективности инв́естиций в би́знес – пла́нировании. – Ки́ров, изд́. Вя́тГТУ, 1995. – 206 с.
  4. Пра́ктикум по́ фи́нансовому ме́неджме́нту. По́д ре́д. академика АМИР Е.С. Сто́яновой. – М.: “Пе́рспектива”, 1997.
  5. Не́клепаев Б.Н., Крю́чков И.П. Электрическая ча́сть электростанций и по́дстанций : Спра́вочные ма́териалы для́ ку́рсового и ди́пломного про́ектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.
  6. Спра́вочник по́ про́ектированию электроэнергетических си́стем. В.В. Ерш́евич, А.Н. Зе́йлигер, Г.А. Илл́арионов и др. По́д ре́д. С.С. Ро́котяна и И.М. Ша́пиро. 3-е изд́. пе́рераб. и до́п. – М.: Энегроатомиздат, 1985.
  7. Электрическая ча́сть ста́нций и по́дстанций: Учеб. для́ ву́зов/ А.А. Ва́сильев, И.П. Крю́чков, Е.В. На́яшкова и др. По́д ре́д. А.А. Ва́сильева. – 2-е изд́., пе́рераб. и до́п. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
studfiles.net

Опр́еделение по́терь электроэнергии в тра́нсформаторах.

Го́довые по́тери энергии в дву́хобмоточном тра́нсформаторе, ра́ботающем по́ мно́гоступенчатому гра́фику, опр́еделяют сле́дующим обр́азом: (5.22) где́: Рх, Рк - по́тери хо́лостого хо́да и ко́ротко́го за́мыкания тра́нсформатора, кВт; Nз,Nл- чи́сло ра́бочих су́ток в зи́мнем и ле́тнем се́зонах; Si,Sj- на́грузкаi-й,j-й сту́пеней со́ответственно зи́мнего и ле́тнего гра́фиков на́грузки; ti,tj- дли́тельность сту́пеней, ч;n,m-ко́личество сту́пеней в зи́мнем и ле́тнем гра́фиках. Для́ тре́хобмоточных тра́нсформаторов опр́еделяют су́точные гра́фики на́грузок для́ ка́ждой обм́отки и по́ ни́м ра́ссчитывают по́тери отд́ельно для́ ка́ждой обм́отки: , (5.23) где́: Sв,Sс,Sн- на́грузки обм́оток вы́сшего, сре́днего и ни́зшего на́пряжений, кВт; Ркв, Ркс, Ркн - по́тери КЗ в обм́отка вы́сшего, сре́днего, ни́зшего на́пряжений, кВт: Ркв=0.5(Ркв-с+ Ркв-н– Ркс-н), Ркс=0.5(Ркс-н+ Ркв-с– Ркв-н), (5.24) Ркн=0.5(Ркв-н+ Ркс-н– Ркв-с), где́: Ркв-н, Ркс-н, Ркв-с- по́тери в обм́отках тре́хобмоточного тра́нсформатора по́лученные из опытов ко́ротко́го за́мыкания, с по́парным участием обм́оток вы́сшего, сре́днего, и ни́зшего на́пряжения. Есл́и у 3-х обм́оточного авт́отрансформатора ко́эффициенты мо́щности на́ все́х 3-х сто́ронах на́пряжения ра́вны, то́ для́ ра́счета по́терь энергии мо́жно во́спользоваться фо́рмулами тре́хобмоточного тра́нсформатора (5.23) и (5.24).6. Вы́бор отх́одящих ли́ний 6.1 Вы́бор отх́одящих ли́ний на́ сто́роне вы́сшего на́пряжения Вы́бор отх́одящих ли́ний на́ сто́роне вы́сшего на́пряжения ра́ссмотрим на́ сле́дующем при́мере Ма́ксимальная мо́щность на́ сто́роне ВН: , чи́сло отх́одящих одн́оцепных ли́ний – 2, дли́на ли́нии: 80/130 км. Вы́бор се́чения про́вода про́изводится ме́тодом экономической пло́тности. Про́должительность исп́ользования ма́ксимума́ на́грузки: , (6.1) где́ и– по́лные мо́щности со́ответствующих сту́пеней по́ се́ти ВН Для́ алюминиевых про́водов опр́еделяем экономическую пло́тность jэк=1А/мм2. Пре́дположим, что́ на́грузка ра́спределена по́ ли́ниям ра́вномерно, то́гда но́рмальный ра́счетный то́к: , (6.2) А Экономическое се́чение: , (6.3) мм2 При́нимаем при́ближенное ста́ндартное се́чение 240 мм2и пре́дварительно вы́бираем про́вод АС-240/32, до́пустимая то́ковая на́грузкаIдоп=605А. Про́верку осуществляем по́ до́пустимому то́ку в ре́жиме обр́ыва одн́ой це́пи ли́нии. При́ этом то́к, про́текающий по́ ост́авшейся це́пи ли́нии: , (6.4) А Т.к. Imax Про́вода, ра́сполагаемые на́ отќрытом во́здухе, по́ те́рмической сто́йкости не́ про́веряются.6.2 Вы́бор отх́одящих ли́ний на́ сто́роне сре́днего на́пряжения Вы́бор отх́одящих ли́ний на́ сто́роне вы́сокого на́пряжения ра́ссмотрим на́ сле́дующем при́мере Ма́ксимальная по́лная мо́щность на́ сто́роне СН: МВА, три́ ли́нии дли́ной км. Вы́бор се́чения про́вода про́изводится ме́тодом экономической пло́тности. Про́должительность исп́ользования ма́ксимума́ на́грузки по́ (6.1): Для́ алюминиевых про́водов опр́еделяем экономическую пло́тность jэк= 1А/мм2. Но́рмальный ра́счетный то́к по́ (6.2): А Экономическое се́чение: мм2 При́нимаем при́ближенное ста́ндартное се́чение 600 мм2и пре́дварительно вы́бираем по́ та́бл. 1-10 [2] про́вод АС600/72, до́пустимая то́ковая на́грузкаIдоп=1050А. Про́верку осуществляем по́ до́пустимому то́ку в ре́жиме обр́ыва одн́ой це́пи ли́нии, при́ этом то́к, про́текающий по́ ост́авшимся це́пи по́ (6.4): А Т.к. Imax studfiles.net

Особенности ра́счета по́терь энергии в ли́ниях электропередачи

По́тери энергии в ли́ниях электропередачи со́стоят из дву́х со́ставляющих: —по́терь энергии в шу́нтах, обусловленных по́терями на́ ко́рону, по́стоянными в те́чение все́го вре́мени ра́боты ли́нии: ; (5.26) —по́терь энергии в со́противлении R, опр́еделяемых по́терями акт́ивной мо́щности, за́висящими от на́грузки: . (5.27) То́гда су́ммарные по́тери энергии . Зде́сь Т ра́вно 24 ча́сам или 8760 ча́сам со́ответственно для́ су́ток и го́да. Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь  для́ су́ток опр́еделяется по́ су́точному гра́фику, для́ го́да — по́ гра́фику на́грузки, по́строенному по́ про́должительности, кри́вым (см. ри́с. 5.4) или со́отношению (5.24).
    1. Особенности опр́еделения по́терь энергии в тра́нсформаторах
Для́ п па́раллельно вклю́ченных дву́хобмоточных тра́нсформаторов по́тери энергии вклю́чают по́тери в шу́нтеи по́тери энергии в акт́ивных со́противлениях дву́хобмоточных тра́нсформаторов: ; (5.28) ; (5.29) . (5.30) В тре́хобмоточных тра́нсформаторах  мо́гут бы́ть ра́зличны у ра́зных обм́оток, то́гда . (5.31)
    1. При́меры ре́шения за́дач по́ опр́еделению по́терь электроэнергии
За́дача № 1. На́ по́дстанции уст́ановлено два́ тра́нсформатора ТРДЦН63000/220, ко́торые пи́таются по́ дву́м во́здушным ли́ниям се́чением АС400 и дли́ной 100 км. На́грузка по́дстанции в ма́ксима́льном ре́жиме 100 МВт, . Гра́фик на́грузки в отн́осительных единицах при́веден в та́блице 3. Опр́еделить по́тери электроэнергии за́ су́тки и к.п.д. пе́редачи по́ энергии.Та́блица 3График на́грузки t, ч 06 612 1218 1824 Р, отн́. ед. 0,25 1 0,75 0,5 Ре́шение Схе́ма за́мещения се́ти по́казана на́ ри́с. 5.5. Па́раметры схе́мы за́мещения се́ти опр́еделены с исп́ользованием [1]. 1. Ли́ния (участок 12), для́ се́чения АС400: Ом/км; Ом/км;См/км; кВт/км; кВт/км; Ом; кВт/км; МВт; См. 2. Тра́нсформатор (участок 23) Па́раметры тра́нсформатора ТРДЦН63000/220: Ом; Ом;МВт;МВА́р; МВА́; Ом. 3. На́грузка (узел 3) МВА́р. По́тери электроэнергии за́ су́тки скла́дываются из дву́х со́ставляющих. Пе́рвая - это по́тери в по́перечных элементах се́ти (шу́нтах), пра́ктически не́ за́висящие от па́раметров ре́жима се́ти и счи́тающиеся по́стоянными. Вто́рая со́ставляющая - это по́тери в про́дольных элементах се́ти, си́льно за́висящие от пе́редаваемой по́ ни́м мо́щности и, сле́довательно, явл́яющиеся пе́ременными. Та́ким обр́азом: . По́стоянные по́тери мо́жно пре́дставить сле́дующим обр́азом: , где́ - по́тери акт́ивной мо́щности в шу́нтах ли́нии, МВт;- по́тери акт́ивной мо́щности в шу́нтах тра́нсформатора, МВт. Пе́ременные по́тери электроэнергии мо́жно пре́дставить в ви́де: , где́ ,- ма́ксима́льная мо́щность за́ су́тки, отн́. ед. или МВт;- мо́щность по́требителя на́ инт́ервале вре́мениграфика на́грузки, отн́. ед. или МВт;N - ко́личество инт́ервалов Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет по́стоянства мо́щности на́ гра́фике на́грузки по́требителя; - по́тери акт́ивной мо́щности в про́дольных элементах се́ти в ма́ксима́льном ре́жиме (ре́жиме ма́ксима́льных на́грузок), МВт. Та́ким обр́азом, для́ то́го, что́бы опр́еделить су́точные по́тери электроэнергии в се́ти не́обходимо ра́ссчитать по́тери мо́щности в элементах электрической се́ти в ре́жиме ма́ксима́льной на́грузки. Для́ ра́счета этого ре́жима не́обходимо за́дать на́чальные при́ближения на́пряжений в узл́ах се́ти: кВ;кВ. По́скольку ве́твь 33 явл́яется идеальным тра́нсформатором, то́ МВА́. МВА́; МВА́; ; МВА́; МВА́; МВА́. Итак, по́лучены сле́дующие су́ммарные по́тери:  в про́дольных элементах МВт;  в по́перечных элементах МВт. Отс́юда по́тери электроэнергии в се́ти: МВтч; ч; МВтч; МВтч. Опр́еделение к.п.д. пе́редачи по́ энергии. В общ́ем ви́де к.п.д. пе́редачи по́ энергии мо́жно опр́еделить по́ сле́дующей фо́рмуле: , где́ - по́требляемая на́грузкой за́ су́тки по́лезная электроэнергия, МВтч, ;- чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки. Для́ опр́еделения су́точного по́требления электроэнергии на́грузкой не́обходимо опр́еделить , ко́торое вы́числяется по́ сле́дующей фо́рмуле: ч; МВтч, то́гда к.п.д. пе́редачи по́ энергии . За́дача № 2. Для́ электрической се́ти, ра́ссмотренной в за́даче № 1, опр́еделить по́тери энергии за́ го́д и к.п.д. по́ энергии, есл́и за́дан го́довой гра́фик на́грузки по́ про́должительности. Гра́фик на́грузки при́веден в та́бл. 4.Та́блица 4Годовой гра́фик по́ про́должительности t, ч 02100 21004000 40006400 64008760 Р, отн́. ед. 1 0,7 0,5 0,3 Ре́шение При́ ре́шении за́дачи № 1 опр́еделены по́тери мо́щности в да́нной се́ти в ма́ксима́льном ре́жиме: МВт;МВт. Аналогично ра́счету су́точных по́терь электроэнергии го́довые по́тери мо́жно пре́дставить сле́дующим обр́азом: , где́ МВт;,мо́жет бы́ть на́йдено на́ осн́ове го́дового́ гра́фика по́ про́должительности,ч, то́гдаМВтч. Сле́довательно, МВтч. К.п.д. пе́редачи по́ энергии: ; ; МВтч; . За́дача № 3. Для́ электрической се́ти, ра́ссмотренной в за́даче № 1, опр́еделить го́довые по́тери электроэнергии за́ го́д и к.п.д. по́ энергии, есл́и за́дано го́довое чи́сло исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки, ра́вное ч. Ре́шение При́ ре́шении за́дачи № 1 бы́ли по́лучены по́тери мо́щности в се́ти в ма́ксима́льном ре́жиме: МВт;МВт. По́ аналогии с за́дачей № 2, мо́жно за́писать: ; МВтч. Одн́ако пе́ременные по́тери в да́нном слу́чае на́йти, та́кже ка́к в за́дачах № 1 и 2, не́льзя, по́скольку не́ за́дан гра́фик на́грузки электрической се́ти. В да́нном слу́чае исп́ользуется опр́еделениепо эмп́ирической фо́рмуле: ч; МВтч; МВтч; ; МВтч; . studfiles.net

5. Ра́счет по́терь электроэнергии

По́тери электроэнергии в дву́хобмоточном тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле, кВтч, , (12)где́ — по́тери мо́щности хо́лостого хо́да, кВт;—по́тери мо́щности ко́ротко́го за́мыкания, кВт;—ра́счетная (ма́ксима́льная) на́грузка тра́нсформатора, МВА;—но́минальная мо́щность тра́нсформатора, МВА;T—чи́сло ча́сов ра́боты тра́нсформатора. Обычно у бло́чных тра́нсформаторов при́нимают ч; T=8760 – Пр,где́ Пр — про́должительность ре́монта тра́нсформатора (см. при́ложение А), ч;  — чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч, опр́еделяется по́ кри́вой на́ ри́сунке 4 в за́висимости от чи́сла ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки .Ве́личина опр́еделяется по́ гра́фикам на́грузки на́ ши́нах НН по́дстанции или по́ гра́фику вы́дачи мо́щности в энергосистему че́рез тра́нсформатор свя́зи. Есл́и по́строение гра́фиков не́ про́из­во́дится, то́ для́ тра́нсформаторов, уст́ановленных на́ по́дстанциях, ве́личина при́нимается ра́вной по́требителей на́ ши́нах НН. Ри́сунок 4. За́висимость вре́мени по́терь от го́дового́ чи́слачасов исп́ользования ма́ксимума́ акт́ивной на́грузкиДля тра́нсформаторов свя́зи, уст́ановленных на́ ТЭ́Ц, ч: , (13) где́ — электроэнергия, вы́работанная ге́нераторами, при́соеди­не́нными к ши́нам 6—10 кВ, кВтч; —электроэнергия, по́требленная с ши́н 6—10 кВ, вклю́чая со́бственные ну́жды, кВтч,,где́ — ма́ксима́льная на́грузка по́требителей 6—10 кВ, кВт;—ма́ксима́льная на́грузка со́бственных ну́жд, кВт; , — чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки по́требителей 6—10 кВ и со́бственных ну́жд со́ответст­ве́нно, ч; —ма́ксима́льная мо́щность, пе́редаваемая че́рез тра́нсформатор свя́зи, кВт.По́тери энергии в тре́хобмо­то́чном тра́нсформаторе (авт́о­тра́нсформаторе) опр́еделяются по́ фо́рмуле, кВтч: (14) где́ инд́ексами В, С, Н, обозначе­ны́ ве́личины, отн́осящиеся со́от­ве́тстве́нно к обм́откам вы́сшего, сре́днего и ни́зшего на́пряжения (ВН, СН, НН).Ве́личины , ,  опр́еделяются по́ со́ответствую­щи́м зна́чениям аналогично описанному вы́ше. Иногда для́ упр́о­ще́ния при́нимают ==.В ка́талогах для́ тре́хобмоточных тра́нсформаторов обычно при́водится ве́личина по́терь ко́ротко́го за́мыкания для́ па́ры об­мо́ток ВН и НН, кВт,Есл́и мо́щности все́х тре́х обм́оток одинаковы, то́ при́нимают:.Есл́и но́минальная мо́щность одн́ой из обм́оток 0,67 , то́ и по́­те́ри  в этой обм́отке уменьшаются умн́ожением на́ 0,67. На́­при́мер, есл́и обм́отка СН ра́ссчитана на́ = 0,67, то́ .По́тери энергии в тре́хфазных авт́отрансформаторах по́дсчиты­ва́ют по́ (14), кВт, где́ на́грузочные по́тери по́ ка́­та́логам, кВт. По́тери в не́скольких па́раллельно ра́ботающих одн́отипных тра́нсформаторах, кВтч, ,где́ опр́еделяется по́ (12) или (14).При́мерыПри́мер 1. Вы́брать схе́му вы́дачи мо́щности ТЭ́Ц, есл́и пре́дполагается уст́ановить че́тыре ту́рбогенератора ти́па ТВФ-63, , . На́грузка на́ ши́нах 10 кВ в ма́ксима́льном ре́жиме 80 МВт, в ми́нимальном 65 МВт, , ч. На́грузка на́ ши́нах 110 кВ в ма́ксима́льном ре́жиме 100 МВт, в ми́нимальном 75 МВт, , ч. Вся́ ост́альная мо́щ­но́сть вы́дается в се́ть 220 кВ. Бло́ки ста́нции ра́ботают с = 6500 ч. На́грузку со́бствен­ны́х ну́жд при́нять ра́вной 10% уст́ановленной мо́щности, . Ре́шение. На́мечаются два́ ва́рианта схе́мы вы́дачи мо́щности (ри́сунок 5). В обоих ва́риантах пре́дусматривается уст́ановка дву́х тре́хобмоточных авт́отрансформаторов свя́зи для́ обеспечения на́дежности электроснабжения на́грузки 110 кВ и вы́дачи все́й изб́ыточной мо́щности в се́ть 220 кВ. Ра́ссматриваемые ва́рианты по́ сте́пени на́дежности мо́жно счи́тать одинаковыми, по́этому сра́внение про́изводится бе́з учета ущерба от не́доотпуска электроэнергии.а) б) Ри́сунок 5. Схе́мы вы́дачи мо́щности ТЭ́Ц к при́меру 1. а — пе́рвый ва́риант; б — вто́рой ва́риант.Для́ пе́рвого ва́рианта вы́бираются тра́нсформаторы свя́зи по́ усл́овиям ба́ланса мо́щности на́ ши́нах ни́зшего на́пряжения (2) и (3).В пе́рвом ва́рианте, МВА:;;.При́мечание. Ре́активная мо́щность по́дсчитывается по́ вы́ражениюQ = P tg, где́ tg=tg(arcos(cosφ)).Отр́ицательные зна́чения ре́зультирующих ве́личин в ско́бках по́д ко́рнем в вы́ражении по́казывают, что́ при́ отќлючении одн́ого ге́нератора мо́щность пе́редается с ши́н 220 кВ на́ ши́ны 10 кВ.При́ отќлючении одн́ого ге́нератора со́ответственно сни́жен ра́сход на́ со́б­стве́нные ну́жды.Мо́щность тра́нсформатора вы́бирается по́ на́ибольшему пе́ретоку . Со́гласно (5), МВА,.Вы́бираем тра́нсформатор ТРДН-63000/220 мо́щностью 63 МВА; кВт; кВт. Ре́шение о исп́ользовании тра́нсформатора с ра́сщепленной обм́откой ни́зшего на́пряжения (НН) явл́яется вы́нужденным. Обм́отки НН сле́дует со́единить. Ри́сунок 6 – Со́единение ра́сщепленных обм́оток НН тра́нсформатора.В обоих ва́риантах в бло́ках ге́нератор — тра́нсформатор, ра́ботающих на́ сто́рону 110 кВ, уст́анавливаются тра́нсформаторы ти́па ТДЦ-80000/100, ха́рактеризующиеся сле́дующими зна́чениями по́терь: кВт; кВт. Во́ вто́ром ва́рианте в бло́ках, ра́ботающих на́ сто́роне 220 кВ, при́няты к уст́ановке тра́нсформаторы - ТРДЦН-100000/220 ха́рактеризующиеся сле́дующими зна́чениями по́терь: кВт; кВт.Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальных на́грузок на́ 110 кВ со́ставит, МВА:,При́мечание. По́дсчет пе́ретока че́рез авт́отрансформатор про́изведен по́ по́лным мо́щностям, та́к ка́к cos  ге́нераторов и на́грузки отл́ичается не́значи­те́льно. Ошибка при́ этом не́ пре́вышает 3%.В ре́жиме ма́ксима́льных на́грузок на́ ши́нах 110 кВ пе́реток бу́дет ра́вен, МВА:,В аварийном ре́жиме при́ отќлючении одн́ого бло́ка и ма́ксима́льной на́грузке на́ 110 кВ с ши́н 220 кВ на́ ши́ны 110 кВ бу́дет пе́редаваться мо́щность, МВА,,Та́к ка́к ма́ксима́льный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальной на́грузки на́ ши́нах 110 кВ, но́минальная мо́щность ра́ссчитывается по́ сле́дующей фо́рмуле, МВА: .Вы́бирается авт́отрансформатор АТД́ЦТН-6 мо́щностью 63 МВА; кВт; = 37 кВт.Ре́зультаты по́дсчетов ка́питаловложений да́ны в та́блице 1. Та́блица 1. - Ка́питальные за́траты Оборудование Сто́имость единицы,ты́с. ру́б Ва́рианты Пе́рвый «а» Вто́рой «б» Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, шт. ты́с. ру́б. шт. ты́с. ру́б ТРДЦН-100000/220 205 — — 2 410 ТРДН 63000/220 156,6 2 313,2 — — АТД́ЦТН-6 159 2 318 2 318 ТДЦ-80000/110 113,7 2 227,4 2 227,4 Ячейки КРУ́ 10 кВ 1,9 — — 3 5,7 Ячейки ГРУ́ 10 кВ 17,6 4 70,4 2 35,2 Се́кционный вы́ключатель 10 кВ с ре́актором 21 1 21 — — Ячейка ре́актора 14,5 — — 2 29 Итого 950 1025,3 С учетом инд́екса ро́ста це́н,k = 40 38000 41012 Сто́имость ячеек РУ́ ВН и СН не́ учитываются т.к. их ко́личество в обоих ва́риантах одинаково. Кро́ме то́го, при́ ра́счете пе́ретоков мо́щности че́рез тра́нсформаторы, счи́тается, что́ со́бственные ну́жды пи́таются от ра́бочих ист́очников (ре́зервные на́ходятся в ре́зерве).Опр́еделяем по́тери энергии в тра́нсформаторах свя́зи. Пе́рвый ва́риант. Чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки по́ обм́откам тра́нсфор­ма́тора свя́зи опр́еделяем по́ (13), ч,.По́ ри́сунку 4 опр́еделим чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч,. По́тери электроэнергии в тра́нсформаторе свя́зи 63 МВА по́ (12), кВтч; По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе 80 МВА по́ (12), кВтч:Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор, МВА, Sм = 54.Чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки, (по́ фо́рмуле 13), ч, .Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, (по́ ри́сунку 4), ч, .Та́к ка́к по́ обм́откам вы́сшего и сре́днего на́пряжения про́текает одинаковая мо́щность, то́ по́тери в ни́х бу́дут ра́вные, кВтч,.Обм́отка НН но́рмально́ не́ на́гружена́, по́этому на́грузочные по́тери в не́й ра́вны ну́лю.По́тери опр́еделяем по́ (14), кВтч, Су́ммарные по́тери электроэнергии в дву́х тра́нсформаторах свя́зи, дву́х авт́отрансформаторах и дву́х бло́чных тра́нсформаторах, кВтч:Вто́рой ва́риант. По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе 100 МВА, кВтч,По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе 80 МВА и авт́отрансформаторе по́дсчитаны вы́ше. Су́ммарные по́тери электроэнергии, кВтч,Го́довые экс́плуатационные изд́ержки :а) изд́ержки на́ обс́луживание и ре́монт, ты́с. ру́б.:;.б) по́тери электроэнергии , ты́с. ру́б.:; . Ди́сконтированные изд́ержки ( ; i = 0,12) , ты́с. ру́б.:;.Т.к. ра́зница в ДИ́ сра́вниваемых ва́риантов со́ставляет 1,3%, то́ мо́жно сде́лать вы́вод, что́ ва́рианты ра́вноценные. При́мер 2. Вы́брать схе́му вы́дачи мо́щности ГРЭ́С, на́ ко́торой пре́дпо­ла́гается уст́ановить че́тыре ге́нератора ти́па ТВВ-200, МВт, cos = =0,85. На́грузка на́ ши́нах 110 кВ: в ма́ксима́льном ре́жиме 460 МВт, cos = =0,88; в ми́нимальном ре́жиме 350 МВт, = 7500 ч, на́грузка на́ ши́нах 220 кВ: в ма́ксима́льном ре́жиме 230 МВт, cos =0,91; в ми́нимальном ре́жиме 150 МВт, = 6000 ч. Ра́сход на́ со́бственные ну́жды при́нять 8% уст́ановленной мо́щности. Ост́альная мо́щность ста́нции вы́дается в энергосистему по́ ли́ниям 220 кВ. Бло́ки ста́нции ра́ботают с = 6500 ч.Ре́шение. На́мечаются два́ ва́рианта схе́мы вы́дачи мо́щности (ри́сунок 7). В обоих ва́риантах пре́дусматривается бло́чное со́единение ге́нераторов с тра́нсформато­ра́ми, та́к ка́к на́грузка на́ ге́нераторном на́пряжении отс́утствует.Пе́рвый ва́риант. Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальных на́грузок на́ 110 кВ со́ставит, МВА:,При́мечание. По́дсчет пе́ретока че́рез авт́отрансформатор про́изведен по́ по́лным мо́щностям, та́к ка́к cos  ге́нераторов и на́грузки отл́ичается не́значи­те́льно. Ошибка при́ этом не́ пре́вышает 3%.Ри́сунок 7. Схе́мы вы́дачи мо́щности ГРЭ́С к при́меру 2.а — пе́рвый ва́риант; б — вто́рой ва́риант.В ре́жиме ма́ксима́льных на́грузок на́ ши́нах 110 кВ пе́реток бу́дет ра́вен, МВА:,Зна́к ми́нус сви́детельствует о то́м, что́ мо́щность пе́редается с ши́н 220 кВ.В аварийном ре́жиме при́ отќлючении одн́ого бло́ка и ма́ксима́льной на́грузке на́ 110 кВ с ши́н 220 кВ на́ ши́ны 110 кВ бу́дет пе́редаваться мо́щность, МВА,,Та́к ка́к ма́ксима́льный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в аварийном ре́жиме, но́минальная мо́щность ра́ссчитывается по́ сле́дующей фо́рмуле, МВА:При́нимаются два́ авт́отрансформатора АТД́ЦТН-20 мо́щностью 200 МВА; = 105 кВт; кВт; кВт; кВт.Вто́рой ва́риант. Ма́ксимальный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальных на́грузок на́ 110 кВ со́ставит, МВА:, При́мечание. По́дсчет пе́ретока че́рез авт́отрансформатор про́изведен по́ по́лным мо́щностям, та́к ка́к cos  ге́нераторов и на́грузки отл́ичается не́значи­те́льно. Ошибка при́ этом не́ пре́вышает 3%.В ре́жиме ма́ксима́льных на́грузок на́ ши́нах 110 кВ пе́реток бу́дет ра́вен, МВА:,В аварийном ре́жиме при́ отќлючении одн́ого бло́ка и ма́ксима́льной на́грузке на́ 110 кВ с ши́н 220 кВ на́ ши́ны 110 кВ бу́дет пе́редаваться мо́щность, МВА,,Та́к ка́к ма́ксима́льный пе́реток че́рез авт́отрансформатор в ре́жиме ми́нимальных на́грузок на́ 110 кВ, но́минальная мо́щность ра́ссчитывается по́ сле́дующей фо́рмуле, МВА: .При́нимются два́ авт́отрансформатора АТД́ЦТН-20 мо́щностью 200 МВА; = 105 кВт; кВт; кВт; кВт.В обоих ва́риантах в бло́ках, ра́ботающих на́ сто́рону 110 кВ, уст́анавли­ва́ются тра́нсформаторы ТДЦ-250000/110 мо́щностью 250 МВА; ;; в бло́ках, ра́ботающих на́ сто́рону 220 кВ, уст́анавли­ва́ются тра́нсформаторы ТДЦ-250000/220 мо́щностью 250 МВА; ;.По́дсчет ка́питаловложений све́ден в та́блице 2.Та́блица 2. - Ка́питальные за́траты Оборудование Сто́имость единицы,ты́с. ру́б Ва́рианты пе́рвый Вто́рой Ко́ли­че́ство единиц, шт. Общ́ая сто́имость ты́с. ру́б. Ко́ли­че́ство единиц, Общ́ая сто́имость, шт. ты́с. ру́б Тра́нсформатор ТДЦ-250000/220 284 2 568 1 284 Тра́нсформатор ТДЦ-250000/110 255 2 510 3 765 Авт́отрансформаторАТДЦТН-200000-220/110 270 2 540 2 540 Ячейка 220 кВ 70 4 280 3 210 Ячейка 110 кВ 23 4 92 5 115 Итого 1450 1374 С учетом инд́екса ро́ста це́н,k = 40 58000 54960При ра́счете пе́ретоков мо́щности че́рез тра́нсформаторы, счи́тается, что́ со́бственные ну́жды пи́таются от ра́бочих ист́очников (ре́зервные на́ходятся в ре́зерве).Ма́ксимальная мо́щность, про́текающая в бло́чном тра́нсформаторе, МВА, .Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь (по́ ри́сунку 4), ч, .По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе с ВН 110кВ, кВтч,,По́тери электроэнергии в бло́чном тра́нсформаторе с ВН 220кВ, кВтч,Ма́ксимальный пе́реток че́рез два́ авт́отрансформатора в но́рмально́м ре́жиме в пе́рвом ва́рианте, МВА, Sм = 90.Чи́сло ча́сов исп́ользования ма́ксима́льной на́грузки, (по́ фо́рмуле 13), ч, .Чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, (по́ ри́сунку 4), ч, .По́тери электроэнергии в авт́отрансформаторе в пе́рвом ва́рианте опр́еде­ля́ются по́ (15) и (16), кВтч,Обм́отка НН но́рмально́ не́ на́гружена́, по́этому на́грузочные по́тери в не́й ра́вны ну́лю.По́тери опр́еделяются по́ (14), кВтч,Ма́ксимальный пе́реток че́рез два́ авт́отрансформатора в но́рмально́м ре́жиме в пе́рвом ва́рианте, МВА, Sм = 252.По́дсчет про́изведен по́ (13), в ре́зультате на́ходим чи́сло ча́сов ма́ксима́льных по́терь, ч, По́тери электроэнергии в авт́отрансформаторе во́ вто́ром ва́рианте, кВтч, В пе́рвом ва́рианте су́ммарные по́тери электроэнергии в дву́х бло́чных тра́нсформаторах с ВН 220 кВ, дву́х бло́чных тра́нсформаторах с ВН 110 кВ и дву́х авт́отрансформаторах со́ставят, кВтч,Во́ вто́ром ва́рианте су́ммарные по́тери электроэнергии в одн́ом бло́чном тра́нсформаторе с ВН 220 кВ, тре́х бло́чных тра́нсформаторах с ВН 110 кВ и дву́х авт́отрансформаторах со́ставят, кВтч,Го́довые экс́плуатационные изд́ержки :а) изд́ержки на́ обс́луживание и ре́монт, ты́с. ру́б.,;.б) по́тери электроэнергии , ты́с. ру́б.,; . Ди́сконтированные изд́ержки ( ; i = 0,12) , ты́с. ру́б.,;.Исх́одя из кри́терия ми́нимума ди́сконтированных изд́ержек, мо́жно сде́лать вы́вод, что́ экономическое пре́имущество имеет пе́рвый ва́риант, т.к. его ДИ́ ме́ньше на́ 6,6% по́ сра́внению со́ вто́рым ва́риантом. studfiles.net

Ла́бораторная рбо́та №7 «Ра́счет по́терь мо́щности и электроэнергии в тра́нсформаторе»

Вла́димир 2014 Це́ль ра́боты: по́дробно ра́ссмотреть и на́учиться вы́полнять ра́счет по́терь мо́щности и электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе. Кра́ткая те́оретическая спра́вка: Пе́редача электрической энергии от ист́очников пи́тания к по́требителям свя́зана с по́терей ча́сти мо́щности и энергии в си́стеме электроснабжения (тра́нсформаторах, ли́ниях, ре́акторах). Эти по́тери опр́еделяются то́ком, про́текающим по́ ли́нии, и ве́личиной пе́редаваемого на́пряжения. При́менение по́вышенного на́пряжения в электрических се́тях, на́пример 10 кВ (вме́сто 6 кВ), а та́кже глу́бокого вво́да на́пряжения 35 кВ и вы́ше зна́чительно сни́жает по́тери мо́щности и электроэнергии. Этому та́кже спо́собствует по́вышение ко́эффициента мо́щности. Сле́дует по́дчеркнуть, что́ по́тери в тра́нсформаторах опр́еделяются та́кже чи́слом ча́сов их ра́боты, по́этому одн́им из усл́овий, обеспечивающих экономию электроэнергии в тра́нсформаторах, явл́яется отќлючение их при́ ма́лых за́грузках. Это во́зможно осуществить, есл́и в но́чно́е (не́ ра́бочее) вре́мя пи́тать электроустановки, пре́дназначенные для́ ре́монтных ра́бот, де́журного осв́ещения и пр., от одн́ого тра́нсформатора. Пи́тание указанных по́требителей при́ этом обеспечивается на́личием пе́ремычек на́ ни́зшем на́пряжении ме́жду це́ховыми по́дстанциями. Дру́гим усл́овием экономии электроэнергии в тра́нсформаторах явл́яется уст́ановление ра́ционального ре́жима ра́боты вклю́ченных тра́нсформаторов, что́ обеспечивается уст́ановлением опт́имального ко́эффициента за́грузки, за́висящего от со́отношения ме́жду акт́ивными и ре́активными со́ставляющими по́терь. Сле́довательно, умение пра́вильно ра́ссчитать по́тери во́ все́х зве́ньях си́стемы электроснабжения, вы́явить опр́еделяющие их со́ставляющие и уст́ановить осн́овные на́правления по́ сни́жению по́терь и экономии электроэнергии - осн́овное усл́овие пра́вильного про́ектирования и экс́плуатации электрической се́ти. За́дание:
  1. Вы́полнить ра́счет по́терь мо́щности и электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе для́ не́скольких (не́ ме́нее 3-х) тра́нсформаторов из та́блицы при́ложения;
  2. Про́анализировать по́лученные ре́зультаты по́ итогам ра́счета;
  3. На́ осн́овании да́нных анализа вы́брать один с на́именьшими по́терями мо́щности, на́именьшими по́терями электроэнергии и с на́именьшей сто́имостью по́терь, сде́лав со́ответствующий вы́вод о це́лесообразности исп́ользования вы́бранного тра́нсформатора.
Ти́пы тра́нсформаторов по́ ва́риантам: Но́мер ва́рианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Тра́нсформаторы 1,3,5 2,4,6 3,5,7 4,6,8 5,7,9 6,8,10 1,4,7 2,5,8 3,6,9 4,7,10 При́мер вы́полнения ра́счета по́терь мо́щности и электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе, вы́полненный аналитическим ме́тодом:*. Ра́счет по́терь мо́щности и электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе Общ́ую ве́личину по́терь акт́ивной мо́щности в тра́нсформаторе опр́еделяют по́ фо́рмуле , (*.1) где́ – па́спортные по́тери хо́лостого хо́да тра́нсформатора, кВт; –па́спортные по́тери ко́ротко́го за́мыкания тра́нсформатора, кВт; –ко́эффициент за́грузки си́лового тра́нсформатора. По́ фо́рмуле (*.1) кВт. Общ́ую ве́личину по́терь ре́активной мо́щности в тра́нсформаторе опр́еделяют по́ фо́рмуле , (*.2) где́ – па́спортный то́к хо́лостого хо́да тра́нсформатора, %; –па́спортное на́пряжение ко́ротко́го за́мыкания тра́нсформатора, %; –но́минальная мо́щность тра́нсформатора, кВ∙А. По́ фо́рмуле (*.2) = кВт. По́лные по́тери мо́щности в тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле: (*.3)кВ∙А. По́тери акт́ивной энергии в тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле:, (*.4) где́ – чи́сло ча́сов ра́боты тра́нсформатора в го́ду, ча́с; –вре́мя ма́ксима́льных по́терь, усл́овное чи́сло ча́сов, в те́чение ко́торых ма́ксима́льный то́к, про́текающий не́прерывно, со́здает по́тери энергии, ра́вные де́йствительным по́терям энергии за́ го́д: (*.5) где́ ТМ – вре́мя исп́ользования ма́ксимума́ на́грузки, усл́овное чи́сло ча́сов, в те́чение ко́торых ра́бота с ма́ксима́льной на́грузкой пе́редает за́ го́д сто́лько энергии, ско́лько при́ ра́боте по́ де́йствительному гра́фику, ча́с. С учетом изв́естного ТМ: ча́с. По́ фо́рмуле (*.4): кВт·ча́с. По́тери ре́активной энергии в тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле:. (*.6) ква́р·ча́с. По́лные по́тери элеткроэнергии в тра́нсформаторе опр́еделяются по́ фо́рмуле: (*.7)кВ∙А. Сто́имость по́терь С акт́ивной электроэнергии в тра́нсформаторе опр́еделяется по́ фо́рмуле: , (*.8) где́ C0 – сре́дняя сто́имость 1 кВт∙ча́са электроэнергии, ру́б/кВт∙ча́с. ру́б/кВт∙ча́с. Ре́зультаты ра́счета све́дены в та́бл. *.1.Та́блица *.1 Ре́зультаты ра́счета по́терь мо́щности и электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе: Па́раметр Ра́змерность Зна́чение Но́минальная мо́щность тра́нсформатора (Sном) кВА́ 400 Акт́ивные по́тери хо́лостого хо́да тра́нсформатора (Pхх) кВт 0,9 Акт́ивные по́тери ко́ротко́го за́мыкания тра́нсформатора (Pкз) кВт 5,5 То́к хо́лостого хо́да тра́нсформатора (Iхх) % 1,8 На́пряжение ко́ротко́го за́мыкания (Uкз) % 4,5 Ко́эффициент за́грузки тра́нсформатора (Kз) - 0,8 Вре́меня ма́ксимума́ на́грузки (Тм) ча́с 4500 Чи́сло ча́сов ра́боты тра́нсформатора в го́ду (Tг) ча́с 8760 Сре́дний та́риф на́ акт́ивную электроэнергию (Co) ру́б/кВт·ча́с 1,96 Зна́чение по́терь акт́ивной мо́щности в тра́нсформаторе (Pт) кВт 4,42 Зна́чение по́терь ре́активной мо́щности в тра́нсформаторе (Qт) кВа́р 25,20 Зна́чение по́лных по́терь мо́щности в тра́нсформаторе (Sт) кВА́ 25,58 Зна́чение вре́мени ма́ксима́льных по́терь ()- усл́овное чи́сло ча́сов, в те́чение ко́торых ма́ксима́льный то́к, про́текающий не́прерывно, со́здает по́тери энергии, ра́вные де́йствительным по́терям энергии за́ го́д. ча́с 2886,21 Го́довое зна́чение по́терь акт́ивной энергии в тра́нсформаторе (Waт) кВт·ча́с 18043,46 Го́довое зна́чение по́терь ре́активной энергии в тра́нсформаторе (Wрт) кВа́р·ча́с 115023,78 Го́довое зна́чение по́лных по́терь энергии в тра́нсформаторе (Wт) кВ∙А·ча́с 116430,39 Го́довая сто́имость по́терь акт́ивной энергии в тра́нсформаторе (С) ру́б/го́д 225446,60Контрольные во́просы:
  1. С ка́ким не́гативным фа́ктом мо́жет бы́ть свя́зана пе́редача электрической энергии от ист́очников пи́тания к по́требителям?
  2. Че́м опр́еделяются по́тери ча́сти мо́щности и энергии в си́стеме электроснабжения?
  3. Что́ спо́собствует сни́жению по́терь мо́щности и электроэнергии?
  4. Ка́кие су́ществуют усл́овия экономии электроэнергии в тра́нсформаторах?
  5. На́зовите осн́овные усл́овия пра́вильного про́ектирования и экс́плуатации электрической се́ти?
Ли́тература:
  1. Ко́нюхова Е.А. Про́ектирование электроснабжения про́мышленных пре́дприятий. М., Изд́ательство МЭ́И, 2000.- 36с.
  2. Не́клепаев Б.Н., Крю́чков И.П. Электрическая ча́сть ста́нций и по́дстанций: Спра́вочные ма́териалы для́ ку́рсового и ди́пломного про́ектирования. М., Энергоатомиздат, 1989.- 608с.
  3. Го́льстрем Б.А., Иваненко А.С. Спра́вочник энергетика про́мышленных пре́дприятий. Ки́ев, Изд́ательство “Те́хника”, 1977.- 464с.
  4. Ро́жкова Л.Д, Ко́зулин В.С. Электрооборудование ста́нций и по́дстанций. М., Энергоатомиздат, 1987.- 648с.
При́ложение Ти́п тра́нсформатора Мо́щность, кВА́ Uвн, кВ Uнн, кВ Схе́ма со́единения Pхх, кВт Pк вн-нн, кВт Iхх, % Uк вн-нн, %
  1. ТСЗА́-
400 10 0.4 Д/Ун-11 1. 3 5.4 1.8 5.5
  1. ТНЭ́З-
400 10 0.4 Д/Ун-11 0.97 4.5 0.7 4.3
  1. ТМГ-
400 10 0.4 У/УН -0 0.83 5.4 1.1 4.5
  1. ТМ-,4
400 10 0.4 Y/Yн-0 0.95 5.5 2.1 4.5
  1. ТМ-,4
400 10 0.4 Y/Yн-0 0.9 5.5 1.5 4.5
  1. ТМЗ-,4
400 10 0.4 Y/Yн-0 0.95 5.5 2.1 4.5
  1. ТСЗ-,4
400 10 0.4 Y/Yн-0 1.3 5.4 1.8 5.5
  1. ТМ-400
400 10 0.4 У/Ун-0 0.83 5.5 - -
  1. ТМ-400
400 10 0.4 Д/Ун-11 0.83 5.5 - -
  1. ТМ-400
400 10 0.4 Ун/Д-11 0.83 5.5 - - Ти́п тра́нсформатора Мо́щность, кВА́ Uвн, кВ Uнн, кВ Схе́ма со́единения Pхх, кВт Pк вн-нн, кВт Iхх, % Uк вн-нн, %«Вла́димирский го́сударственный университет имени Александра Гри́горьевича и Ни́колая Гри́горьевича Сто́летовых»Ка́федра электротехники и электроэнергетики studfiles.net

Ра́счет на́грузочных по́терь электроэнергии в си́ловых тра́нсформаторах. Ра́счет по́терь электроэнергии в си́ловом тра́нсформаторе

Осн́овными ха́рактеристиками тра́нсформатора явл́яются пре́жде все́го на́пряжение обм́оток и пе́редаваемая тра́нсформатором мо́щность. Пе́редача мо́щности от одн́ой обм́отки к дру́гой про́исходит электромагнитным пу́тем, при́ этом ча́сть мо́щности, по́ступающей к тра́нсформатору из пи́тающей электрической се́ти, те́ряется в тра́нсформаторе. По́терянную ча́сть мо́щности на́зывают по́терями. При́ пе́редаче мо́щности че́рез тра́нсформатор на́пряжение на́ вто́ричных обм́отках изм́еняется при́ изм́енении на́грузки за́ сче́т па́дения на́пряжения в тра́нсформаторе, ко́торое опр́еделяется со́противлением ко́ротко́го за́мыкания. По́тери мо́щности в тра́нсформаторе и на́пряжение ко́ротко́го за́мыкания та́кже явл́яются ва́жными ха́рактеристиками. Они опр́еделяют экономичность ра́боты тра́сформатора и ре́жим ра́боты электрической се́ти. По́тери мо́щности в тра́нсформаторе явл́яются одн́ой из осн́овных ха́рактеристик экономичности ко́нструкции тра́нсформатора. По́лные но́рмированные по́тери со́стоят из по́терь хо́лостого хо́да (XX) и по́терь ко́ротко́го за́мыкания (КЗ). При́ хо́лостом хо́де (на́грузка не́ при́соединена), ко́гда то́к про́текает то́лько по́ обм́отке, при́соединенной к ист́очнику пи́тания, а в дру́гих обм́отках то́ка не́т, мо́щность, по́требляемая от се́ти, ра́сходуется на́ со́здание ма́гнитного по́тока хо́лостого хо́да, т.е. на́ на́магничивание ма́гнитопровода, со́стоящего из ли́стов тра́нсформаторной ста́ли. По́скольку , то́ на́правление ма́гнитного по́тока та́кже ме́няется. Это зна́чит, что́ ста́ль на́магничивается и ра́змагничивается по́переменно. При́ изм́енении то́ка от ма́ксимума́ до́ ну́ля ста́ль ра́змагничивается, ма́гнитная инд́укция уменьшается, но́ с не́которым за́паздыванием, т.е. ра́змагничивание за́держивается (при́ до́стижении ну́левого зна́чения то́ка инд́укция не́ ра́вна ну́лю то́чка N ). За́держивание в пе́ремагничивании явл́яется сле́дствием со́противления ста́ли пе́реориентировке элементарных ма́гнитов. Кри́вая на́магничивания при́ пе́ремене на́правления то́ка обр́азует та́к на́зываемую , ко́торая ра́злична для́ ка́ждого со́рта ста́ли и за́висит от ма́ксима́льной ма́гнитной инд́укции Вта́х. Пло́щадь, охв́атываемая пе́тлей, со́ответствует мо́щности, за́трачиваемой на́ на́магничивание. Та́к ка́к при́ пе́ремагничивании ста́ль на́гревается, электрическая энергия, по́дводимая к тра́нсформатору, пре́образуется в те́пловую и ра́ссеивается в окр́ужающее про́странство, т.е. бе́звозвратно те́ряется. В этом фи́зически и за́ключаются по́тери мо́щности на́ пе́ремагничивание. Кро́ме по́терь на́ ги́стерезис при́ про́текании ма́гнитного по́тока по́ ма́гнитопроводу во́зникают . Ка́к изв́естно, ма́гнитный по́ток инд́уктирует электродвижущую си́лу (ЭДС́), со́здающую то́к не́ то́лько в обм́отке, на́ходящейся на́ сте́ржне ма́гнитопровода, но́ и в са́мом его ме́талле. Ви́хревые то́ки про́текают по́ за́мкнутому ко́нтуру (ви́хревое дви́жение) в ме́сте ста́ли в на́правлении, пе́рпе́ндикулярном на́правлению ма́гнитного по́тока. Для́ уменьшения ви́хревых то́ков ма́гнитопровод со́бирают из отд́ельных изолированных ли́стов ста́ли. При́ этом че́м то́ньше ли́ст, те́м ме́ньше элементарная ЭДС́, ме́ньше со́зданный ею ви́хревой то́к, т.е. ме́ньше по́тери мо́щности от ви́хревых то́ков. Эти по́тери то́же на́гревают ма́гнитопровод. Для́ уменьшения ви́хревых то́ков, по́терь и на́гревов увеличивают ста́ли пу́тем вве́дения в ме́талл при́садок. В лю́бом тра́нсформаторе ра́сход ма́териалов до́лжен бы́ть опт́имальным. При́ за́данной инд́укции в ма́гнитопроводе его га́барит опр́еделяет мо́щность тра́нсформатора. По́этому ста́раются, что́бы в се́чении сте́ржня ма́гнитопровода бы́ло ка́к мо́жно бо́льше ста́ли, т.е. при́ вы́бранном на́ружном ра́змере ко́эффициент за́полнения кз до́лжен бы́ть на́ибольшим. Это до́стигается при́менением на́иболее то́нкого сло́я изоляции ме́жду ли́стами ста́ли. В на́стоящее вре́мя при́меняется ста́ль с то́нким жа́ростойким по́крытием, на́носимым в про́цессе изѓотовления ста́ли и да́ющим во́зможность по́лучить кз = 0,950,96. При́ изѓотовлении тра́нсформатора всле́дствие ра́зличных те́хнологических операций со́ ста́лью ее ка́чество в го́товой ко́нструкции не́сколько ухудшается и по́тери в ко́нструкции по́лучаются при́мерно на́ 2550 % бо́льше, че́м в исх́одной ста́ли до́ ее обр́аботки (при́ при́менении ру́лонной ста́ли и пре́ссовки ма́гнитопровода бе́з шпи́лек). 7. Ра́счёт по́терь мо́щности в тра́нсформаторе По́тери мо́щности в тра́нсформаторах со́стоят из по́терь акт́ивной и ре́активной мо́щности. По́тери акт́ивной мо́щности со́стоят из дву́х со́ставляющих: по́терь, идущих на́ на́грев обм́оток тра́нсформатора, за́висящих от то́ка на́грузки и по́терь, идущих на́ на́гревание ста́ли, за́висящих от то́ка на́грузки. По́тери ре́активной мо́щности со́стоят из дву́х со́ставляющих: по́терь, вы́званных ра́ссеянием ма́гнитного по́тока в тра́нсформаторе, за́висящих от ква́драта то́ка на́грузки и по́терь, идущих на́ на́магничивание тра́нсформатора, не́зависящих от то́ка на́грузки, ко́торые опр́еделяются то́ком хо́лостого хо́да. Ра́счёт по́терь мо́щности в тра́нсформаторе не́обходим для́ бо́лее то́чного вы́бора се́тей вы́сокого на́пряжения, а та́кже для́ опр́еделения сто́имости электроэнергии. Опр́еделяем по́тери акт́ивной мо́щности в тра́нсформаторе ΔP, кВт, по́ фо́рмуле ΔP = P кз · K зн 2 +Р хх, где́ P кз – по́тери акт́ивной мо́щности в тра́нсформаторе при́ про́ведении опыта ко́ротко́го за́мыкания Р хх – по́тери акт́ивной мо́щности в тра́нсформаторе при́ про́ведении опыта хо́лостого хо́да, кВт. ΔP = 7,3 · 0,6 2 +2 = 4,6 кВт. Ра́ссчитываем по́тери ре́активной мо́щности в тра́нсформаторе ΔQ, кВа́р ΔQ = 0,01 · (U кз · K зн 2 + I хх) · S н, где́ Uк.з. – на́пряжение при́ опыте ко́ротко́го за́мыкания в про́центах от но́минально́го Iх.х. – то́к при́ опыте хо́лостого хо́да в про́центах от но́минально́го ΔQ = 0,01 · (5,5 · 0,6 2 +3) · 630 = 31,4 кВа́р. Опр́еstroycos.ru
  • Тра́нсформатор 1 тп
  • Вы́соковольтные исп́ытания си́ловых тра́нсформаторов
  • Зно́лп тра́нсформатор на́пряжения
  • Ча́стичные ра́зряды в тра́нсформаторе
  • За́щита пре́дохранителями тра́нсформатора
  • За́щита тра́нсформатора пре́дохранителями
  • Тра́нсформатор по́нижающий с 380 на́ 36 во́льт для́ осв́ещения
  • Со́противление изоляции тра́нсформатора
  • Со́противление обм́отки тра́нсформатора
  • При́менение изм́ерительных тра́нсформаторов
  • Про́бой тра́нсформаторного ма́сла
Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях — Студопедия

Статьи

  • Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет
  • Расчет потери электроэнергии в электрических сетях
  • Расчет потерь электроэнергии в электрических сетях — Студопедия
  • Потери электроэнергии в распределительных электрических сетях часть 2
  • Работа по теме реферат Энергосбережение. Глава Потери электроэнергии в электросетях. ВУЗ БНТУ.
  • Дипломная работа Потери электроэнергии в распределительных электрических сетях
  • Потери электроэнергии в электрических сетях
  • Методы расчета потерь электроэнергии в электрических сетях
  • Потеря электроэнергии в электрических сетях
  • Потери электроэнергии в электрических сетях виды причины расчет

  • 26 May, 2019 © электронный журнал : Альтернативные источники энергии