Потери мощности и энергии в элементах электрических сетей

Передача электроэнергии сопровождается потерями активной и реактивной мощностей и энергии. Потерянная энергия расходуется на нагрев проводов ЛЭП, корпуса и сердечников трансформаторов.

 

Потери мощности в участке сети

 

Рассмотрим участок сети, схема замещения которого приведена на рис. 7.

 

 

Рис. 7. Схема замещения сети

 

В условиях задачи, как правило, сопротивление Z = R + jX и проводимость (шунт) Y_i = G_i + jB_i будут заданы. Также будет задана одна из мощностей: в начале S₁ = Р₁ + jQ₁ (если в конце участка сети подключен потребитель, имеющий индуктивный характер) или в конце линии S₂ = Р₂ + jQ₂. Начало и конец участка обозначены «Н» и «К».

Потери мощности в шунтах не зависят от потоков, передаваемых через участок сети, поэтому они считаются постоянными и определяются в первую очередь:

.

 

На основании первого закона Кирхгофа для узлов 1 и 2 можно записать:

.

 

Потери мощности в сопротивлениях определяются следующим образом:

.

Для связи потоков и потерь можно использовать следующие выражения:

;

.

 

Потери мощности в линии электропередачи

Линия электропередачи имеет схему замещения, аналогичную изображенной на рисунке 7, где Z = Z₁₂ = R₁₂ + jX₁₂, Y₁ = Y₂  = . Тогда потери в шунтах линии, имеющих емкостный характер равны:

.

 

Активные потери в шунтах ∆Рш определяются потерями на корону, а реактивная составляющая ∆Qш – емкостной генерацией линии.

 

Потери мощности в трансформаторах

Схема замещения двухобмоточного трансформатора отличается от схемы замещения, изображенной на рис. 8, только тем, что Y₂ = 0, поэтому введенные ранее выражения также справедливы для вычисления потерь в трансформаторах.

Потери активной и реактивной мощностей для отдельно работающего двухобмоточного трансформатора определяются следующим образом:

;

.

 

При параллельно работающих n одинаковых двухобмоточных трансформаторах:

;

.

 

При определении потерь мощности в трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах следует учитывать загрузку каждой из обмоток трансформаторов потери короткого замыкания каждой из обмоток трансформаторов и потери короткого замыкания каждой из обмоток, пользуясь формулами:

.

,

где n – число трансформаторов;

Sв, Sс, Sн –потоки мощности по обмоткам высшего, среднего и низшего напряжения соответственно, МВА;

∆Р_К,В, ∆Р_К,С, ∆Р_К,Н – потери короткого замыкания обмоток, Мвт.

Если для автотрансформаторов в паспортных данных приводится значение потерь короткого замыкания ∆Р_{К, В-С}, то:

.

 

Методы расчета параметров установившихся режимов разомкнутых электрических сетей

Расчет установившихся режимов электрических сетей является одной из основных задач курса «Электрические сети и системы». При расчете установившихся режимов электрических сетей можно выделить два способа задания нагрузки:

1) при заданном токе нагрузки;

2) при заданной мощности нагрузки.

При расчете режимов электрических сетей также встречаются два способа задания исходных данных:

1) известно напряжение в конце звена передачи (линия электропередачи, трансформатор) и мощность (ток) нагрузки (расчет «по данным конца»);

2) известно напряжение в начале звена передачи и мощность (ток) нагрузки (расчет «по данным начала»).

Рассмотрим алгоритмы расчета установившихся режимов разомкнутых электрических сетей (передающее звено – линия электропередачи) при втором способе задания нагрузки. Алгоритм расчета данного режима при заданном токе нагрузки аналогичен.

 

---

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 265; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!