Лекция №17 Тема: Расчет потерь электроэнергии

Вопросы лекции

1. Расчет нагрузочных потерь в транзитных сетях, в замкнутых сетях 110 кВ и выше

2. Расчет потерь в радиальных сетях 6-20 кВ

1. Расчет нагрузочных потерь в транзитных сетях, в замкнутых сетях 110 кВ и выше

Расчет нагрузочных потерь в транзитных сетях

Данные сети характеризуются резкими колебаниями передаваемых мощностей. Поэтому наиболее приемлемый метод расчета потерь электроэнергии в транзитных сетях является метод поэлементного расчета, использующего формулу (6). Обычно транзитные линии имеют измерения активных и реактивных мощностей с двух концов, а так же напряжения на шинах. В этом случае квадрат тока в линии может быть вычислен через мощности, и напряжение, а потери электроэнергии в элементе сети будут находиться следующим образом.

W_i = (P² _i + Q ² _i )/ U²_i * R_i * t (1)

Здесь P _i , Q _i - активная и реактивная мощности в линии; U_i - напряжение в точке, где выполнен замер мощностей. Точность расчета потерь в транзитных линиях определяется интервалом времени, точностью измерений напряжений и мощностей, точностью задания сопротивления.

Расчет нагрузочных потерь в замкнутых сетях 110 кВ и выше

Методы расчета потерь электроэнергии в замкнутых сетях основаны на расчете установившихся режимов замкнутых электрических сетей. Данные об узловых нагрузках, генерациях, уровнях напряжений, о конфигурации сети, параметрах элементов сети получаются, как правило, по результатам контрольных замеров.

Такие методы дают тем большую точность расчета, чем меньше транзитные потоки энергии, передаваемые по сети, и чем более стабильны графики ее нагрузки. Для расчета потерь электроэнергии используется выражение (9).

2. Расчет потерь электроэнергии в радиальных сетях 6-20 кВ

Сети 6-20 кВ энергосистем характеризуются относительной простотой схемы каждой линии, большим количеством таких линий и низкой достоверностью информации о нагрузках трансформаторов 6-20/0.4 кВ. Перечисленные факторы вместе с дефицитом трудовых ресурсов в ФЭС и РЭС делают нецелесообразным на данном этапе применение для расчетов потерь электроэнергии в этих сетях методов, основанных на наличии информации о каждом элементе сети. В этих сетях получили распространение методы, основанные на представлении линий и трансформаторов 6-20 кВ в виде эквивалентного сопротивления.

Нагрузочные потери электроэнергии в линии определяются по одной из двух формул в зависимости от того, какая информация о нагрузке головного участка имеется. Может быть информация об активной и реактивной энергии, переданной по головному участку за время Т, или максимальная токовая нагрузка I_max.

В первом случае расчет проводится по методу средних нагрузок (10). Только активные потери находятся через отпуск электроэнергии и эквивалентное сопротивление.

P_ср = 3 I ² * R_эк =((W_p² + W_q²)/ (U_эк² * T² ) ) * R_эк . (2)

После подстановки P_ср в формулу (10) получим

Wн = ((W_p² + W_q²)/ (U_эк² * T² ))* R_эк * К_ф² * Т или

Wн = ((W_p² + W_q²)/ (U_эк² * T ))* R_эк * К_ф² . (3)

Во втором случае потери рассчитываются по выражению

P_ср = 3 I_max ² * R_эк *  . (4)

В приведенных выше формулах W_p , W_q - пропуски активной и реактивой энергий через головной участок сети; U_эк - эквивалентное напряжение, учитывающее изменение фактического напряжения как во времени, так и вдоль линии; R_эк - эквивалентное сопротивление.

Эквивалентное напряжение определяется по эмпирической формуле, в которой задействованы напряжения в режимах максимальных и минимальных нагрузок и коэффициенты, зависящие от класса напряжения рассчитываемой сети.

Эквивалентное сопротивление сети вычисляется следующим образом.

_{n m}

R_эк = ( ( S_тi² * R_лi) + (S_тj² * R_тj ))/ S_тг² = R_эк^л + R_эк^т . (5)

^{i j}

Здесь S_тг - суммарная номинальная мощность трансформаторных подстанций, присоединенных к рассматриваемой линии; S_тi² - суммарная номинальная мощность трансформаторных подстанций, получающих питание по i- му участку линии с сопротивлением R_лi; n - число участков линии; S_тj - номинальная мощность j - ой трансформаторной подстанции с сопротивлением R_тj; m - число трансформаторных подстанций.

82