МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
Кафедра электроснабжения и
применения электрической
энергии в сельском хозяйстве
Дс. 01.03 проектирование систем электрификации
Методические указания к практическим занятиям
Часть 2
Специальность
110302 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
Уфа 2010
УДК 378.147:621.33
ББК 74.58:31.138
М54
Рекомендовано к изданию методической комиссией энергетического факультета (протокол №6 от «19» февраля 2010 г.)
Составитель: к.т.н., доцент Малько С.Л., ассистент Хайруллин Р.Р.
Рецензент: к.т.н., доцент Линенко А.В.
Ответственный за выпуск: зав. кафедрой ЭПЭЭСХ
к.т.н., доцент Р.Р. Галиуллин
г. Уфа, БГАУ, Кафедра электроснабжения и применения электрической энергии в сельском хозяйстве
ОГЛАВЛЕНИЕ
Практическое занятие №10. Оценка потерь электроэнергии в ВЛ и затрат на их компенсацию 4
Практическое занятие №11. Оценка потерь электроэнергии в трансформаторном оборудовании и затрат на их компенсацию 8
Практическое занятие №12. Выбор сечений проводов ВЛ электропередачи методом экономической плотности тока 11
Практическое занятие №13. Выбор сечений проводов ВЛ электропередачи методом экономических токовых интервалов 14
Практическое занятие №14. Построение универсальных номограмм для выбора сечений проводов ВЛ электропередачи 18
Практическое занятие №15. Выбор сечений проводников в распределительных сетях 0,4 кВ с учетом обеспечения допустимой потери напряжения 21
Практическое занятие №16. Выбор оптимального напряжения и схемы сети 27
Практическое занятие №17. Механический расчет проводов, работающих в конструкциях ЛЭП 30
Практическое занятие №18. Вероятностные методы в расчетах надежности систем электроснабжения. Основные понятия и определения 33
Практическое занятие №19. Надежность системы электроснабжения при последовательном и параллельном соединении элементов 35
Практическое занятие №20. Надежность системы электроснабжения при смешанном соединении элементов 37
Библиографический список 38
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №10.
ОЦЕНКА ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ВЛ И ЗАТРАТ
НА ИХ КОМПЕНСАЦИЮ
Цель занятия. Изучение методики оценки потерь электроэнергии в ВЛ и определение затрат на их компенсацию.
10.1 Краткие теоретические сведения
Потери мощности и электроэнергии в любом элементе электрической сети, схема замещения которой содержит продольные и поперечные ветви с активными и реактивными сопротивлениями, подразделяются на условно-переменные (нагрузочные) и условно-постоянные (не зависящие от нагрузки) /1/.
Активное и индуктивное сопротивление фазы линии определяются по формулам
,
(10.1)
где
- погонное активное сопротивление
провода, Ом/км;
- длина линии, км;
- количество цепей линии;
- безразмерный коэффициент.
,
(10.2)
где
- погонное реактивное сопротивление
провода, Ом/км;
-
безразмерный коэффициент.
Проводимость линии определяется по формуле
,
(10.3)
где
- погонная проводимость линии, См/км;
- безразмерный
поправочный коэффициент.
Безразмерные поправочные коэффициенты, учитывающие распределенность параметров по длине линии определяются по формулам
,
(10.4)
,
(10.5)
,
(10.6)
где
и
безразмерные величины;
Максимальные потери мощности на нагрев проводов линии определяются по выражению
,
(10.7)
где
– номинальное напряжение линии, В;
- коэффициент мощности.
Число часов максимальных потерь мощности на нагрев проводов линии приближенно определяется по формуле
,
(10.8)
где
–
число часов использования максимальной
нагрузки, ч.
Определяем годовые потери энергии в линии. Потери энергии, зависящие от нагрузки
.
(10.9)
Суммарные среднегодовые потери мощности на корону определяются по выражению
.
(10.10)
Потери энергии не зависящие от нагрузки
.
(10.11)
Суммарные потери энергии
.
(10.12)
Передаваемая по линии за год энергия
.
(10.13)
Относительное значение годовых потерь электроэнергии в процентах
.
(10.14)
Полные затраты на компенсацию потерь мощности и электроэнергии
,
(10.15)
где
- удельные затраты на компенсацию потерь
,
коп/(кВт
);
- удельные затраты на компенсацию потерь
,
коп/(кВт
).
Для нахождения удельных затрат на компенсацию потерь необходимо определить коэффициент попадания максимума потерь активной мощности в линии в максимум нагрузки системы
,
(10.16)
где
- коэффициент попадания максимальной
нагрузки в максимум
нагрузки энергосистемы.
Продолжительность работы линии с максимальной нагрузкой
.
(10.17)
По соответствующей
кривой (рисунок 10.1) для заданной
объединенной энергосистемы (ОЭС)
получаем
(откладывая по временной оси значение
)
и
(откладывая по временной оси значение
).
10.2 Задача для
самостоятельного решения. Двухцепную
линию электропередачи 500 кВ протяженностью
400 км предполагается выполнить проводами
АС 400/51 с расщеплением фазы на три провода.
Погонные сопротивления провода
Ом/км
и
Ом/км,
удельная проводимость
,
погонное значение среднегодовых потерь
активной мощности на корону
= 7,5кВт/км. График перетока мощности по
линии характеризуется числом часов
использования максимальной нагрузки
и максимальной передаваемой мощностью
МВт,
при
.
Коэффициент попадания максимальной
нагрузки в максимум нагрузки энергосистемы
.
Определить
приведенные затраты на компенсацию
потерь мощности и энергии в проектируемой
линии, принимая, что цепи линии включены
параллельно в течение года (
)
Индивидуальное задание.
Решить задачу при
следующих исходных данных: линия должна
сооружаться в ОЭС европейской части
России для студентов 1-й группы, в ОЭС
Сибири – для студентов 2-й группы, в ОЭС
Востока - для студентов 3-й группы; в
задании
- 3 последних цифры зачетной книжки;
количество цепей линии для студентов
1-й группы – одна, для студентов 2-й группы
– две, для студентов 3-й группы – три.
Рисунок 10.1 Зависимости удельных затрат на возмещение потерь мощности и электроэнергии от продолжительности работы
1 – ОЭС европейской части России; 2 – ОЭС Сибири; 3 – ОЭС Востока