1. Структура потерь электроэнергии в электрических сетях. Технические потери электроэнергии
![]()
|
1.2 Нагрузочные потери электроэнергииПотери энергии в проводах, кабелях и обмотках трансформаторов пропорциональны квадрату протекающего по ним тока нагрузки, и поэтому из называют нагрузочными потерями. Ток нагрузки, как правило, изменяется во времени, и нагрузочные потери часто называют переменными [1]. Нагрузочные потери электроэнергии включают: Потери в линиях и силовых трансформаторах, которые в общем виде можно определить по формуле, тыс. кВт-ч: ![]() где I (t) - ток элемента в момент времени t; Δt - интервал времени между последовательными его замерами, если последние осуществлялись через равные достаточно малые интервалы времени. Потери в трансформаторах тока. Потери активной мощности в ТТ и его вторичной цепи определяют суммой трех составляющих: потерь в первичной ΔР1и вторичной ΔР2 обмотках и потерь в нагрузке вторичной цепи ΔР н2. Нормированное значение нагрузки вторичной цепи большинства ТТ напряжением 10 кВ и номинальным током менее 2000 А, составляющих основную часть всех ТТ, эксплуатируемых в сетях составляет 10 ВА при классе точности ТТ КТТ = 0,5 и 1 ВА при КТТ= 1,0. Для ТТ напряжением 10 кВ и номинальным током 2000 А и более и для ТТ напряжением 35 кВ эти значения в два раза больше, а для ТТ напряжением 110 кВ и выше - в три раза больше. Для потерь электроэнергии в ТТ одного присоединения, тыс. кВт-ч за расчетный период продолжительностью Т, дней: ![]() где βТТэкв - коэффициент эквивалентной токовой загрузки ТТ; а и b - коэффициенты зависимости удельных потерь мощности в ТТ и в его вторичной цепи ΔрТТ, имеющей вид: ![]() Потери в высокочастотных заградителях связи. Суммарные потери в ВЗ и устройстве присоединения на одной фазе ВЛ могут быть определены по формуле, тыс. кВт-ч: ![]() где βвз - отношение среднеквадратичного рабочего тока ВЗ за расчетный период к его номинальному току; ΔРпр - потери в устройствах присоединения. 1.3 Потери холостого ходаДля электрических сетей 0,38 - 6 - 10 кВ составляющие потерь холостого хода (условно-постоянных потерь) включают: Потери электроэнергии холостого хода в силовом трансформаторе, которые определяют за время Т по формуле, тыс. кВт-ч: ![]() где ΔРх - потери мощности холостого хода трансформатора при номинальном напряжении UН; U (t) - напряжение в точке подключения (на вводе ВН) трансформатора в момент времени t. Потери в компенсирующих устройствах (КУ), зависящие от типа устройства. В распределительных сетях 0,38-6-10 кВ используются в основном батареи статических конденсаторов (БСК). Потери в них определяют на основе известных удельных потерь мощности ΔрБCК, кВт/квар: ![]() где WQ БCК - реактивная энергия, выработанная батареей конденсаторов за расчетный период. Обычно ΔрБCК = 0,003 кВт/квар. Потери в трансформаторах напряжения. Потери активной мощности в ТН состоят из потерь в самом ТН и во вторичной нагрузке: ΔРТН = ΔР1ТН + ΔР2ТН. (1.8) Потери в самом ТН ΔР1ТН состоят в основном из потерь в стальном магнитопроводе трансформатора. Они растут с ростом номинального напряжения и для одной фазы при номинальном напряжении численно примерно равны номинальному напряжению сети. В распределительных сетях напряжением 0,38-6-10 кВ они составляют около 6-10 Вт. Потери во вторичной нагрузке ΔР2ТН зависят от класса точности ТН КТН. Причем, для трансформаторов напряжением 6-10 кВ эта зависимость линейная. При номинальной нагрузке для ТН данного класса напряжения ΔР2ТН ≈ 40 Вт. Однако на практике вторичные цепи ТН часто перегружаются, поэтому указанные значения необходимо умножать на коэффициент загрузки вторичной цепи ТН β2ТН. Учитывая вышеизложенное, суммарные потери электроэнергии в ТН и нагрузке его вторичной цепи определяют по формулам, тыс. кВт-ч: ![]() Потери в изоляции кабельных линий, которые определяют по формуле, кВтч: ![]() где bc - емкостная проводимость кабеля, Сим/км; U - напряжение, кВ; Lкаб - длина кабеля, км; tgφ - тангенс угла диэлектрических потерь, определяемый по формуле: ![]() где Тсл - число лет эксплуатации кабеля; аτ - коэффициент старения, учитывающий старение изоляции в течение эксплуатации. Происходящее при этом увеличение тангенса угла диэлектрических потерь отражается второй скобкой формулы. |