- •1.Энергосистема и её структура
- •2.Классификация электрических сетей
- •3.Основные элементы воздушных линий
- •4. Провода воздушных линий
- •5.Опоры воздушных линий и их основания
- •6. Изоляторы и линейная арматура вл
- •7. Кабельные линии электропередач. Общая характеристика.
- •8. Кабельные линии 1-35 кВ
- •9. Кабельная арматура
- •10. Режимы нейтралей электрических сетей. Эс наприжением до 1 кВ (вода …)
- •11.Сети с незаземленной (изолированной) нейтралью
- •12.Сети с компенсированными ( резонансно - заземленными) нейтралями
- •13. Сети с эффективно и глухо заземленными нейтралями
- •14. Общая характеристика схем замещения воздушных и кабельных линий электропередач
- •16. Воздушная лэп с расщепленными фазами
- •17. Моделирование протяженных линий
- •Параметры и схема замещения двухобмоточногоо трансформатора
- •Параметры и схема замещения трехобмоточного трансформатора
- •Параметры и схема замещения автотрансформатора
- •Параметры и схема замещения трансформатора расщ. Обмотками
- •22.Годовые графики нагрузок
- •23Статические характеристики электрических нагрузок
- •24. Моделирование нагрузок постоянным по модулю и фазе током
- •25. Задание нагрузки неизменной мощности Нагрузка задается постоянной по величине мощностью
- •При расчетах установившихся режимов питающих и иногда распределительных сетей высокого напряжения (см. Рис. 2.17,б).
- •27. Общая характеристика задачи расчета и анализа установившихся режимов электрических сетей
- •45 Расчет установившегося режима разомкнутой электрической сети
- •37.Расчет сети методом уравнений контурных токов.
- •38. Расчет сети методом уравнений контурных мощностей.
- •39. Методы расчета и анализа потерь электроэнергии. Метод характерных суточных режимов.
- •40.Определение потерь электроэнергии методом средних нагрузок.
- •41. Определение потерь электроэнергии методом среднеквадратичных параметров режима
- •42. Определение потерь электроэнергии методом времени наибольших потерь.
- •43. Определение потерь электроэнергии методом раздельрого времени наибольших потерь.
- •44. Определение потерь электроэнергии методом эквивалентного сопротивления.
- •45. Подходы к регулированию напряжения в системообразующей эс
- •46. Принципы регулирования напряжения в центрах питания распределительных эс.
- •48. Регулирование напряжения изменением потоков реактивной мощности.
- •50. Выбор конфигурации и номинального напряжения.
- •51. Выбор проводников по условиям экономичности.
- •52. Выбор проводников лэп по допустимой потере напряжения.
- •53. Выбор проводников лэп по условию нагрева.
- •54. Учет технических ограничений при выборе проводов вл и жил кл.
- •55. Пути повышения пропускной способности лэп и эс.
39. Методы расчета и анализа потерь электроэнергии. Метод характерных суточных режимов.
Электрическая сеть, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии, как и любой другой технических объект, требует для своего функционирования определенных затрат энергии, которые выражаются в виде технологического расхода электроэнергии на ее передачу (рис. 9.1). Он состоит из затрат энергии на производственные нужды подстанций и технических потерь электроэнергии, связанных с физической сущностью процесса передачи электроэнергии. Качественный уровень построения и эксплуатации электрической сети характеризуется коэффициентом полезного действия:
(9.1)
где WП — энергия, поступившая в сеть; WТ.Р.— технологический расход ЭЭ на ее
передачу; WC.H — расход электроэнергии на собственные нужды; ΔW — потери электроэнергии.
При финансовых расчетах между энергосистемой и потребителями важен анализ баланса энергии
где Wo — оплаченная потребителем электроэнергия; ΔWK — так называемые коммерческие потери.
Коммерческие потери связаны с погрешностями (которые могут быть как положительными, так и отрицательными) многочисленных приборов учета электроэнергии на электростанциях, в сетях и у потребителей, возможной несвоевременной оплатой потребленной электроэнергии, а также возможными хищениями электроэнергии.
Рис. 9.1. Структура расхода электроэнергии на ее передачу
Величина потерь электроэнергии в каком-либо элементе сети существенно зависит от характера нагрузки и ее изменения в течение рассматриваемого периода времени. В линии, работающей с постоянной нагрузкой и имеющей потери активной мощности Р, потери электроэнергии за время t составят:
W=Pt Если же нагрузка в течение года изменяется, то потери электроэнергии можно рассчитать различными способами. Все методы в зависимости от используемой математической модели можно разделить на две большие группы — детерминированные и вероятностно-статистические. Следует отметить, что перечисленные методы имеют множество модификаций и программных реализаций..
Наиболее точный метод расчета потерь электроэнергии W —это определение их по графику нагрузок ветви, причем расчет потерь мощности производится для каждой ступени графика. Этот метод иногда называют методом графического интегрирования [22]. При расчете за каждый час получается почасовой расчет потерь электроэнергии.
В линиях электропередачи и трансформаторах имеют место потери холостого хода и нагрузочные потери (рис. 9.1). Потери холостого хода не зависят от нагрузки участка сети и полагаются условно постоянными, хотя на них и оказывает влияние режим напряжений.
Потери энергии холостого хода в трансформаторах определяются по формуле:
где ΔPX потери мощности холостого хода; Тт — время работы трансформатора
в течение расчетного периода Т.
Если, например, расчетный период равен одному году, то принимают ТТ= 8760 ч.
Потери энергии холостого хода в кабельных линиях высокого напряжения, вызванные потерями активной мощности ΔРИЗ в изоляции, за время работы линии ТКЛ
(9.4)
Потери энергии холостого хода в воздушных линиях преимущественно состоят из потерь на корону, а также потерь от токов утечки по изоляторам. Потери на корону зависят от площади сечения провода, рабочего напряжения, конструкции фазы и вида погоды (хорошая, сухой снег, влажная, изморозь). Потери энергии определяют на основании потерь мощности, которые находят экспериментальным путем, с учетом продолжительности различных видов погоды в соответствующем регионе.
К основным методам расчета потерь электроэнергии относятся:
- метод характерных суточных режимов;
- метод средних нагрузок;
- метод среднеквадратичных параметров режима;
- метод времени наибольших потерь;
- метод раздельного времени наибольших потерь;
- метод эквивалентного сопротивления;
- вероятностно-статистический метод.
Метод характерных суточных режимов. По этому методу намечают характерные сутки в пределах расчетного периода Т. Для каждых из выбранных суток составляют графики нагрузок, которые представляют в виде ступенчатых линий, причем на каждой ступени графика нагрузка остается неизменной. Тогда потери энергии за соответствующие характерные сутки можно определить по формуле:
(9.10)
где Ii Si — ток и мощность на i-й ступени графика нагрузки; ti — продолжительность ступени; n — число ступеней суточного графика. Годовые потери электроэнергии составят:
(9.11)
где m—число намеченных характерных суток; nXj. — число j-x характерных суток.
В качестве характерных могут быть рабочие и выходные зимние, летние, весенние и осенние сутки, т. е. 8 суток. Тогда m = 8.
Для приближенных расчетов ориентируются лишь на характерные зимние и летние сутки. Тогда потери энергии
(9.12)
где ΔWЗ, ΔWЛ — потери энергии за характерные зимние и летние сутки; n3, nЛ — число зимних и летних характерных суток, обычно принимается n3 = 213, nЛ = 152. К недостаткам метода относится то, что он предполагает использование графиков полной, а не активной мощности, которые являются менее точными. Метод характерных режимов можно считать одним из наиболее точных. Он рекомендуется при расчете потерь в основных сетях энергосистемы, а также в качестве эталонного для сравнения с другими методами. Для повышения точности расчета годовых потерь, рассчитанных по формулам (9.11) или (9.12), рекомендуется [64] использовать коэффициент нерегулярности kсх, учитывающий влияние вынужденных режимов из-за изменения схемы:
(9.13)
Значение коэффициента kсх может быть принято равным 1,04—1,08.
В тех случаях, когда затруднительно определить потери электроэнергии ΔWXj. (формула (9.11)) за характерные сутки, можно применить подход, основанный на расчете характерных режимов. Тогда годовые потери электроэнергии находятся по формуле:
(9.14)
где ΔPj — нагрузочные потери мощности j-ом режиме; Δtj — продолжительность j-гo режима; k — число выбранных характерных режимов.
Основной недостаток такого подхода заключается в трудности обоснования каждого характерного режима и особенно его продолжительности.