Представление генераторов при расчетах установившихся режимов эл сетей и систем.

Генераторы при расчетах установившихся режимов эл систем представляются как источники питания.

1. Генераторы представляются постоянной активной и реактивной мощностью.

Задания постоянной активной мощности соответствует действительности, потому что на генераторах имеются автоматические регуляторы, которые позволяют поддерживать активную мощность постоянной. А второе условие не соответствует действительности. В этом случае задание генератора отличается только знаком от способа задания нагрузки.

2. Источник питания задается постоянной активной мощностью и постоянным модулем напряжения на генераторе.

Такой способ соответствует действительности больше чем первый, поскольку на генераторе имеются регуляторы активной мощности и напряжения.

3. Источник питания задается постоянным модулем и фазой напряжения.

Такой источник называется балансирующий источник питания.

Потери мощности и энергии в элементах эл сетей

При передаче эл энергии от источников к потребителям часть этой энергии расходуется на нагрев проводов, создание эл магнитных полей и другие эффекты, это расход энергии на ее транспортировку, исторически сложилось так что этот расход энергии называют потерями.

Потери мощности в лэп

Потери активной мощности обусловлены нагревом проводов, а потери реактивной мощности обусловлены потоками взаимоиндукции между фазными проводами. Потери активной мощности можно рассчитать по следующим формулам.

Выводы:

1. Потери как активной так и реактивной мощности зависят от активной и реактивной мощности проходящей по линии.

2. Потери обратно пропорциональны квадрату напряжения линии.

Кроме того на воздушных линиях имеют место потери мощности на коронный разряд.

Сама линия высокого и сверхвысокого напряжения генерирует зарядную мощность

Потери мощности в трансформаторах

Различают 4 вида потерь мощности:

1. Потери активной мощности в обмотках (потери в меди);

Потери в меди обусловлены нагревом проводов обмоток

2. Потери активной мощности на холостой ход трансформатора, они обусловлены расходом мощности на перемагничивание и создание вихревых токов в магнитопроводе. Это паспортная величина.

3. Потери реактивной мощности в обмотках трансформатора, они обусловлены потоками рассеяния обмоток.

4. Потери реактивной мощности при х/х трансформатора, они обусловлены намагничивающей мощностью.

Для одиночно работающего трансформатора можно выделить 2 группы потерь:

1. потери активной мощности

2. потери реактивной мощности

При параллельной работе нескольких трансформаторов потери х/х увеличиваются в n раз, а потери в обмотках уменьшаются в n раз (где n число параллельно работающих трансформаторов)

Потери эл энергии в элементах эл сетей

Поскольку проходящая по линиям и трансформаторам мощность изменяется во времени, то приходится использовать сложные методы расчета потерь энергии.

1. Метод расчета потерь эл энергии по графику нагрузке эл сети. (метод графического интегрирования).

Графиком нагрузки эл сети называется зависимость активной, реактивной или полной мощности проходящей по этому элементу от времени. Различают суточные графики или годовые. Весь год в энергетике делят на 2 периода: осенне-зимний (период максимальных нагрузок), весенне-летний (период минимальных нагрузок). Суточные графики выполняются для суток осенне-зимнего периода и для суток весенне-летнего периода.

Реальные графики нагрузки представляют собой плавную кривую линию, но для упрощения расчетов плавная линия заменяется ступенчатой. Для графиков нагрузки определяют следующие характеристики:

1. Минимальную и максимальную нагрузки

2. Среднесуточная нагрузка

3. Время использования максимальной нагрузки.

Порядок расчета потерь эл энергии по графику нагрузок:

1. Рассчитываются потери активной мощности на каждой ступеньке графика.

2. Определение потерь активной энергии

3. Расчет потерь эл энергии за весь период

В качестве примера годового графика можно рассмотреть годовой график по продолжительности он строится по суточным графикам

По годовому графику можно определить потери за год по тому же алгоритму.

Преимущества: высокая точность при условии что имеются реальные графики нагрузки элементов сети.

Недостатки:

1. Не всегда имеется информация об элементах, ее график нагрузки.

2. Реальные графики имеют большое число ступеней (24, 48) вручную считать сложно.

2. Расчет потерь эл энергии по времени наибольших потерь

Этот метод основывается на 2ух понятиях:

1. время использования наибольшей нагрузки

Временем использования наибольшей нагрузки называется время в течении которого потребитель работая с наибольшей мощностью возьмёт из сети такое количество эл энергии как и при работе по действительному графику.

Время использования наибольшей нагрузки определяется из условия равенства площадей под ступенчатой фигурой действительного графика и прямоугольника 0123.

2. Время наибольших потерь – это такое время в течении которого потребитель работая с максимальными потерями активной мощности вызовет такие же потери энергии как и при работе по действительному графику.

Потери определяются по эмпирической формуле

Т – число часов в году =8760 часов.

Только при расчете потерь эл энергии за год

Порядок расчета потерь эл энергии данным методом:

1. Определяем Тнб – это можно сделать графически либо взять это значение из справочника.

2. Определение

3. Потери мощности

4. 

Преимущество, простота расчетов

Недостаток: не высокая точность вызванная принятыми в этом методе допущениями:

1. максимальные потери энергии в элементе сети наблюдаются в максимуме нагрузке энергосистемы

2. считаются что графики активной и реактивной мощности подобны.

Рассмотренные выше методы применимы для расчета потерь эл энергии как в линиях, так и в Т.