Визначення втрат енергії в електричних мережах

Навчальна мета: набути практичних навиків по визначенню втрат електроенергії в лініях електропередачі і трансформаторах.

Програма роботи

1. Визначення тривалості максимального навантаження і часу втрат.

2. Визначення втрат електроенергії в лінії електропередачі.

3. Визначення втрат електроенергії в трансформаторі.

Послідовність виконання роботи

1. Випишіть завдання задачі (приклад 4) з вихідними даними свого варіанту (табл. 4.1) і нарисуйте розрахункову схему електропостачання (рис.4.1).

2. Визначте тривалість максимального навантаження і час втрат.

3. Обчисліть річну втрату електричної енергії в повітряній лінії електропередачі.

4. Визначте коефіцієнт завантаження і річну втрату електроенергії в

трансформаторі.

5. Визначте загальні втрати електроенергії в мережі за рік.

6. Проаналізуйте проведені розрахунки.

Зміст звіту

1. Вихідні дані свого варіанту.

2. Розрахункова схема електропостачання.

3. Розрахунки тривалості максимального навантаження і часу втрат, коефіцієнта завантаження, річних втрат електроенергії в повітряній лінії і трансформаторі.

4. Аналіз розрахунків і висновок.

Методичні вказівки до виконання роботи

При розрахунках втрат електроенергії широкого застосування набув метод з використанням тривалості максимального навантаження Т_max і часу втрат τ. Час, на протязі якого, працюючи при максимальній потужності Р_max, споживач взяв би з мережі енергію, рівну фактично отриманій за рік. називають тривалістю (часом) використання максимуму навантаження. Час втрат означає такий проміжок часу, протягом якого, при проходженні максимального навантаження Р_max, втрати енергії дорівнювали б втратам при роботі електроустановки за дійсним графіком навантаження. Знаючи значення Т_max і Р_max можна визначити енергію, отриману споживачем:

 

                                                                            

Час втрат τ визначають із залежності між τ і Т_max , яка може бути виражена графічно або аналітично. В практичних розрахунках визначають τ за формулою:

                                                       τ =(0,124+10 ^-4Т max)²8760                                                         

При Т_таx = 2500... 4400 год можна користуватись співвідношенням:

                                                                                

 

Втрати активної енергії (кВт год) в повітряній лінії визначають за формулою:

                                                            

Де Р_тах-максимальна потужність, що передається по лінії, кВт;

R_л=r₀l-активний опір проводів лінії, Ом;

U _н -номінальна напруга мережі, кВ;

τ - час втрат, год.

Втрати активної потужності в трансформаторі складаються із втрат холостого ходу (втрати в сталі), які вважаються постійними і втрат короткого замикання (втрат в міді), які залежать від трансформуємої потужності:

                                                                              

Втрати короткого замикання визначають за співвідношенням:

                                                                                

де ΔР _к.з.ном –втрати к.з. при номінальній потужності трансформатора, кВт;

β – коефіцієнт завантаження трансформатора,

                                                                          

де S і І відповідно, значення потужності і струму навантаження трансформатора.

Значення ΔР_х.х. і ΔР_к.з.ном, наводяться в каталогах трансформаторів (додаток 20).Якщо відомі значення ΔР_х.х. і ΔР_к.з.ном і час роботи трансформатора, то повні втрати активної енергії (кВт-год) визначають за формулою:

                                                                  

де t_р-часроботи трансформатора, год.

Приклад 4 Споживча трансформаторна підстанція напругою 10/0,4 кВ і потужністю трансформатора S_т.номз максимальним навантаженням Р_тах, коефіцієнтом потужності cos φ живиться від мережі напругоюU_н=10кВ. Визначити річну втрату в трансформаторі і лінії електропередачі. Вихідні дані: - потужність трансформатора S_т.ном=250кВ*А; -максимальне навантаження Р_тах = 190 кВт; - лінія виконана проводом АС35/6,2; - довжина лінії електропередачі l = 14 км; - коефіцієнт потужності споживачів cosφ=0,87; - споживання електроенергії від шин підстанції

W_а.сп= 665-10³ кВт год.

Рис.4.1. Розрахункова схема електропостачання до прикладу 4.

 

 

Розв*язання

З додатка 20 виписуємо каталожні дані трансформатора (схема з’єднань обмоток Y/Y_н): втрати короткого замикання ΔР_{к.з.ном.}=3,7кВт; втрати холостого ходу ΔР_х.х.=0,74кВт. За додатком 9 активний опір проводу АС35/6,2-r₀=0,773 Ом/км.

Тривалість використання максимального навантаження:

Визначаємо час втрат електроенергії:

                  

Максимальне значення повної потужності:

                     

Річні втрати електроенергії в трансформаторі:

                              

           

Загальний активний опір лінії електропередачі напругою 10 кВ:

                            

Річні втрати електроенергії в лінії електропередачі:

                           

Загальні втрати електроенергії:

         

В процентному відношенні втрати становлять:

           

Питання для самоконтролю:

1.Що таке тривалість використання максимуму навантаження?

2.Що називають часом втрат?

3.Як визначають тривалість використання максимуму навантаження?

4.Як визначають час втрат?

5.Як впливає коефіцієнт потужності cos φ на час втрат при сталому Т_mах?

6.За якими формулами визначають втрати електроенергії в електричних мережах?

7.Як визначають коефіцієнт завантаження трансформатора?

8.Як визначити повні втрати активної потужності в трансформаторі?

9.Як визначити повні втрати реактивної потужності в трансформаторі?

 

 

Таблиця 4.1. Варіанти завдань до практичної роботи №4

Варіант	Трансформатор		Повітряна лінія		Максимальна потужність, Рmax, кВт	Спожита енергія за рік, Wа.сп, кВт*год	cosφ
	Sн.т, кВ*А	схема з’єднань обмоток	марка проводу	довжина, l,км
1	40	Y/Yн	АС25	11	30	96*103	0,88
2	100	Y/Zн	Ап50	13	85	246*103	0,85
3	250	Y/Yн	АН70	9	170	561*103	0,79
4	63	Y/Zн	АН50	14	45	131*103	0,77
5	400	Δ/Yн	АЖ70	10	320	865*103	0,82
6	160	Y/Zн	АС35	15	130	421*103	0,75
7	25	Y/Yн	Ап35	12	18	57*103	0,84
8	630	Y/Yн	АС50	16	520	1510*103	0,80
9	100	Y/Zн	АН50	11	70	213*103	0,73
10	400	Y/Yн	Ап35	13	350	1098*103	0,86
11	40	Y/Zн	АС35	10	25	89*103	0,88
12	250	Y/Yн	АЖ50	15	200	620*103	0,85
13	160	Y/Yн	Ап50	12	110	376*103	0,79
14	25	Y/Zн	Ап35	16	13	43*103	0,77
15	40	Y/Zн	АЖ25	11	33	101*103	0,82
16	100	Y/Yн	АС35	13	80	233*103	0,84
17	250	Y/Zн	Ап50	9	210	655*103	0,80
18	63	Y/Zн	Ап35	14	50	163*103	0,73
19	400	Δ/Yн	АН70	10	290	905*103	0,86
20	160	Y/Zн	АН35	15	125	405*103	0,88
21	25	Y/Zн	АЖ50	12	15	39*103	0,85
22	630	Δ/Yн	АС70	16	560	1720*103	0,79
23	100	Y/Yн	Ап35	11	77	216*103	0,77
24	40	Y/Zн	АС35	13	32	78*103	0,82
25	100	Y/Yн	АН50	9	82	275*103	0,75
26	250	Y/Zн	Ап35	14	205	732*103	0,84
27	63	Y/Yн	АС35	12	42	119*103	0,80
28	400	Y/Yн	АЖ50	16	333	1008*1038	0,73
29	160	Y/Zн	Ап50	11	122	369*103	0,86
30	100	Y/Zн	Ап35	13	66	210*103	0,84

 

 

Практична робота №5

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 620; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!