1. Структура потерь электроэнергии в электрических сетях. Технические потери электроэнергии

• Название: 1. Структура потерь электроэнергии в электрических сетях. Технические потери электроэнергии
• Дата: 12.02.2023
• Размер: 142.31 Kb.
• Имя файла: referatmix_91004.docx
• Тип: Обзор; #932163
• страница: 9 из 10

4.3 Порядок расчета нормативов потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,38 - 6 - 10 кВ

В настоящее время для расчета нормативов потерь электроэнергии в распределительных сетях РЭС и ПЭС АО "Смоленскэнерго" применяются схемотехнические методы с использованием различного программного обеспечения. Но в условиях неполноты и малой достоверности исходной информации о режимных параметрах сети применение этих методов приводит к значительным погрешностям расчетов при достаточно больших трудозатратах персонала РЭС и ПЭС на их проведение. Для расчетов и регулирования тарифов на электроэнергию Федеральная Энергетическая комиссия (ФЭК) утвердила нормативы технологического расхода электроэнергии на ее передачу, т.е. нормативы потерь электроэнергии. Потери электроэнергии рекомендуется рассчитывать по укрупненным нормативам для электрических сетей энергосистем при использовании значений обобщенных параметров (суммарной длины линий электропередачи, суммарной мощности силовых трансформаторов) и отпуску электроэнергии в сеть [1]. Подобная оценка потерь электроэнергии, особенно для множества разветвленных сетей 0,38 - 6 - 10 кВ, позволяет с большой вероятностью выявить подразделения энергосистемы (РЭС и ПЭС) с повышенными потерями, скорректировать значения потерь, рассчитываемых схемотехническими методами, снизить трудозатраты на проведение расчетов потерь электроэнергии. Для расчета годовых нормативов потерь электроэнергии для сетей АО-энерго используются следующие выражения:
, (4.10)

, (4.11)
где ΔW_пер - технологические переменные потери электроэнергии (норматив потерь) за год в распределительных сетях 0,38 - 6 - 10 кВ, кВт∙ч;

ΔW_НН, ΔW_СН - переменные потери в сетях низкого (НН) и среднего (СН) напряжения, кВт∙ч;

Δω⁰_НН - удельные потери электроэнергии в сетях низкого напряжения, тыс. кВт∙ч/км;

Δω⁰_СН - удельные потери электроэнергии в сетях среднего напряжения, % к отпуску электроэнергии;

W_ОТС - отпуск электроэнергии в сети среднего напряжения, кВт∙ч;

V_СН - поправочный коэффициент, отн. ед.;

ΔW_п - условно-постоянные потери электроэнергии, кВт∙ч;

ΔР_п - удельные условно-постоянные потери мощности сети среднего напряжения, кВт/МВА;

S_ТΣ - суммарная номинальная мощность трансформаторов 6 - 10 кВ, МВА.

Для АО "Смоленскэнерго" ФЭК заданы следующие значения удельных нормативных показателей, входящих в (4.10) и (4.11):
; ;

; .
Далее, в пятой главе, рассмотрим расчет нормативов потерь электроэнергии в распределительной сети 10 кВ.

5. Пример расчета потерь электроэнергии в распределительных сетях 10 кВ

Для примера расчета потерь электроэнергии в распределительной сети 10 кВ выберем реальную линию, отходящую от ПС "Капыревщина" (рис.5.1).


рис.5.1. Расчетная схема распределительной сети 10 кВ.
Исходные данные:

номинальное напряжение U_Н = 10 кВ;

коэффициент мощности tgφ = 0,62;

суммарная длина линии L = 12,980 км;

суммарная мощность трансформаторов S_ΣТ = 423 кВА;

число часов максимальной нагрузки T_max = 5100 ч/год;

коэффициент формы графика нагрузки k_ф = 1,15.

Некоторые результаты расчета представлены в табл.5.1.
Таблица 3.1

Результаты расчета программы РТП 3.1
Напряжение в центре питания:	10,000 кВ
Ток головного участка:	6,170 А
Коэф. мощности головного участка:	0,850
Параметры фидера	Р, кВт	Q, квар
Мощность головного участка	90,837	56,296
Суммарное потребление	88,385	44,365
Суммарные потери в линиях	0,549	0, 203
Суммарные потери в меди трансформаторов	0,440	1,042
Суммарные потери в стали трансформаторов	1,464	10,690
Суммарные потери в трансформаторах	1,905	11,732
Суммарные потери в фидере	2,454	11,935
Параметры схемы	всего	включено	на балансе
Число узлов:	120	8
Число трансформаторов:	71	4	4
Сумм, мощность трансформаторов, кВА	15429,0	423,0	423,0
Число линий:	110	7	7
Суммарная длина линий, км	157,775	12,980	12,980
Информация по узлам
Номер узла	Мощност	Uв, кВ	Uн, кВ	Рн, кВт	Qн, квар	Iн, A	Потери мощности							delta Uв,			Кз. тр.,
	кВА						Рн, кВт	Qн, квар	Рхх, кВт	Qхх, квар		Р, кВт	Q, квар		%			%
ЦП: ФЦЭС		10,00													0,000
114		9,98													0,231
115		9,95													0,467
117		9,95													0,543
119	100,0	9,94	0,39	20,895	10,488	1,371	0,111	0,254	0,356	2,568		0,467	2,821		1,528			23,38
120	160,0	9,94	0,39	33,432	16,781	2, 191	0,147	0,377	0,494	3,792		0,641	4,169		1,426			23,38
118	100,0	9,95	0,39	20,895	10,488	1,369	0,111	0,253	0,356	2,575		0,467	2,828		1,391			23,38
116	63,0	9,98	0,40	13,164	6,607	0,860	0,072	0,159	0,259	1,756		0,330	1,914		1,152			23,38

Таблица 3.2

Информация по линиям
Начало линии	Конец линии	Марка провода	Длина линии, км	Активное сопр., Ом	Реактивное сопр., Ом	Ток, А	Р, кВт	Q, квар	Потери мощности		Кз. линии,%
									Р, кВт	Q, квар
ЦП: ФЦЭС	114	АС-25	1,780	2,093	0,732	6,170	90,837	56,296	0,239	0,084	4,35
114	115	АС-25	2,130	2,505	0,875	5,246	77,103	47,691	0, 207	0,072	3,69
115	117	А-35	1, 200	1,104	0,422	3,786	55,529	34,302	0,047	0,018	2,23
117	119	А-35	3,340	3,073	1,176	1,462	21,381	13,316	0,020	0,008	0,86
117	120	АС-50	3,000	1,809	1,176	2,324	34,101	20,967	0,029	0,019	1,11
115	118	А-35	0,940	0,865	0,331	1,460	21,367	13,317	0,006	0,002	0,86
114	116	АС-25	0,590	0,466	0,238	0,924	13,495	8,522	0,001	0,001	0,53

Также программа РТП 3.1 производит расчет следующих показателей:

потери электроэнергии в линиях электропередач:

(или 18,2% от суммарных потерь электроэнергии);

потери электроэнергии в обмотках трансформаторов (условно-переменные потери):
(14,6%);
потери электроэнергии в стали трансформаторов (условно-постоянные): (67,2%);

суммарные потери электроэнергии:

(или 2,4% от общего отпуска электроэнергии).

Далее рассмотрим изменение потерь электроэнергии при изменении нагрузки на головном участке. Для этого:

зададимся k_ЗТП1 = 0,5 и рассчитаем потери электроэнергии:

потери в линиях:

, что составляет 39,2% от суммарных потерь и 1,1% от общего отпуска электроэнергии;

потери в обмотках трансформаторов:

, что составляет 31,4% от суммарных потерь и 0,9% от общего отпуска электроэнергии;

потери в стали трансформаторов:

, что составляет 29,4% от суммарных потерь и 0,8% от общего отпуска электроэнергии;

суммарные потери электроэнергии:

, что составляет 2,8% от общего отпуска электроэнергии.

Зададимся k_ЗТП2 = 0,8 и повторим расчет потерь электроэнергии аналогично п.1. Получим:

потери в линиях:

, что составляет 47,8% от суммарных потерь и 1,7% от общего отпуска электроэнергии;

потери в обмотках трансформаторов:

, что составляет 38,2% от суммарных потерь и 1,4% от общего отпуска электроэнергии;

потери в стали трансформаторов:

, что составляет 13,9% от суммарных потерь и 0,5% от общего отпуска электроэнергии;

суммарные потери:

, что составляет 3,6% от общего отпуска электроэнергии.

Рассчитаем нормативы потерь электроэнергии для данной распределительной сети по формулам (4.10) и (4.11):

норматив технологических переменных потерь:
,
норматив условно-постоянных потерь:
.
Анализ проведенных расчетов потерь электроэнергии и их нормативов позволяет сделать следующие основные выводы:

при увеличении k_ЗТП от 0,5 до 0,8 наблюдается увеличение абсолютного значения суммарных потерь электроэнергии, что соответствует увеличению мощности головного участка пропорционально k_ЗТП. Но, при этом, увеличение суммарных потерь относительно отпуска электроэнергии составляет:

для k_ЗТП1 = 0,5 - 2,8%, а

для k_ЗТП2 = 0,8 - 3,6%,

в том числе доля условно-переменных потерь в первом случае составляет 2%, а во втором - 3,1%, тогда как доля условно-постоянных потерь в первом случае - 0,8%, а во втором - 0,5%. Таким образом, мы наблюдаем увеличение условно-переменных потерь с ростом нагрузки на головном участке, в то время как условно-постоянные потери остаются неизменными и занимают меньший вес при повышении загрузки линии.

В итоге, относительное увеличение потерь электроэнергии составило всего 1,2% при значительном увеличении мощности головного участка. Этот факт свидетельствует о более рациональном использовании данной распределительной сети.

Расчет нормативов потерь электроэнергии показывает, что и для k_ЗТП1, и для k_ЗТП2 соблюдаются нормативы по потерям. Таким образом, наиболее эффективным является использование данной распределительной сети при k_ЗТП2 = 0,8. При этом оборудование будет использоваться более экономично.