2.2.2 Аналіз складу втрат потужності і к.К.Д. Мережі електропередачі

Величини втрат потужності і електроенергії є найважливішими показниками економності функціонування електричної мережі. Їх необхідно проаналізувати у нормальному режимі роботи мережі.

Для аналізу ефективності роботи мережі визначається відсотковий склад втрат потужності і електроенергії в елементах мережі стосовно корисної потужності Р₂ і електроенергії W₂ за наступними формулами:

= 4,35 МВт,

= 4,35·6200 =26970,0 МВт·г,

.

де Р₂ –значення активної потужності, що споживається всіма споживачами мережі;

W₂ – корисно використана електроенергія всіма споживачами мережі;

і – абсолютні і відносні втрати потужності в i - ому елементі мережі;

і – абсолютні і відносні втрати електроенергії в i - ому елементі мережі.

Втрати електроенергії в елементах мережі визначаються за наступними формулами:

- в ЛЕП:

;

- в трансформаторах:

,

де Т – час роботи споживачів за рік, 8700 годин (60 годин на ремонт);

– час максимальних втрат (1.2).

Значення втрат потужності в елементах мережі визначається за даними табл. Додатку В (Результати розрахунку втрат потужностей).

Втрати потужності в ЛЕП ( ) і обмотках трансформаторів ( ) визначаються за лінійними параметрами режиму як різниця між значеннями потужності на початку (Р^/) і вкінці (Р^//) елемента (рис.2.2):

Втрати потужності у сталі ( ) визначаються за результатами розрахунку потокорозподілу.

Результати розрахунку втрат потужності у ЛЕП приведені у табл. 2.7, у трансформаторах – у табл. 2.8.

Значення втрат потужності й електроенергії в кожному елементі мережі, їх відсотковий склад вказані у табл. 2.9.

Таблиця 2.7 – Втрати потужності у ЛЕП

№ ЛЕП	Визначення гілки	Р/ МВт	Р// МВт	МВт	Q/ Мвар	Q// Мвар		Мвар
	за оперативною схемою (рис.1.1)
1	Лугань-Насосна	2,94	2,91	0,03	2,58	2,55		0,03
2	Насосна - С-з 1 Мая	1,32	1,32	0,00	1,03	1,02		0,01
3	С-з 1 Мая - Кодемо (1діл)	1,10	1,10	0,00	0,90	0,90		0,00
4	С-з 1 Мая - Кодемо (2діл)	1,10	1,10	0,00	0,90	0,89		0,01
5	Лугань - Кодемо (1діл)	1,57	1,56	0,01	1,37	1,36		0,01
6	Лугань - Кодемо (2діл)	1,56	1,55	0,01	1,36	1,36		0,00
7	Кодемо - Зайцево (1діл)	0,13	0,13	0,00	0,12	0,12		0,00
8	Кодемо - Зайцево (2діл)	0,13	0,13	0,00	0,12	0,12		0,00
9	Кодемо - Зайцево (3діл)	0,19	0,19	0,00	0,17	0,17		0,00
10	Кодемо - Зайцево (4діл)	0,19	0,19	0,00	0,17	0,17		0,00
	Разом у ЛЕП мережі			0,05			0,06

На ділянці мережі ПС Лугань 110 –ПС Насосна-35 втрати потужності найбільші і складають 60 % від всіх втрат в ЛЕП за активною потужністю і 50 % за реактивною потужністю. На цій ділянці згідно табл. 2.6 найбільша щільність струму.

Таблиця 2.8 – Втрати потужності у трансформаторах

№ тр-ра	Визначення гілки		Втрати потужності у міді							МВт		МВт		Втрати потужності у міді								Мвар			Мвар
	за схемою		Р/ МВт		Р// МВт		МВт		Q/ Мвар					Q// Мвар		Мвар
1	ПС Насосна-35	Т1		0,52		0,50		—		—		0,02		0,65		0,38		—			—			0,27
2		Т2		1,07		1,07		—		—		0,00		0,88		0,80		—			—			0,08
3	ПС С-з 1 Мая-35	Т1		1,32		1,29		—		—		0,03		1,02		0,96		—			—			0,06
4		Т2		1,10		1,08				—		0,02		0,89		0,81					—			0,08
5	ПС Кодемо-35	Т1		0,02		0,00		—		—		0,02		0,04		0,00		—			—			0,04
6		Т2		0,12		0,11		—		—		0,01		0,13		0,09		—			—			0,04
7	ПС Зайцево-35	Т1		0,19		0,18		—		—		0,01		0,17		0,14		—			—			0,03
8		Т2		0,13		0,12		—		—		0,01		0,12		0,09		—			—			0,03
Разом у трансформаторах мережі								0,02		0,10		0,12							0,10			0,53			0,63

Таблиця 2.9 – Склад втрат потужності і електроенергії в елементах системи

Р2, МВт	W2, МВт·г	Найменування елементів
			МВт	%	МВт·ч	%
4,35	26970,0	Разом по мережі	0,17	3,9	1206,0	4,5
		- в ЛЕП	0,05	1,1	240,0	0,9
		- в тр-рах	0,12	2,8	966,0	3,6
		- в сталі	0,10	2,3	870,0	3,2
		- в міді	0,02	0,5	96,0	0,4
Q2, Мвар	V2, Мвар·г	Найменування елементів
			Мвар	%	Мвар·г	%
3,27	20274,0	Разом по мережі	0,69	21,1	5379,0	26,5
		- в ЛЕП	0,06	1,8	288,0	1,4
		- в тр-рах	0,63	19,3	5091,0	25,1
		- в сталі	0,53	16,2	4611,0	22,7
		- в міді	0,1	3,1	480,0	2,4

Дані табл. 2.9 свідчать, що втрати активної потужності в ЛЕП (1,1 %) не перевищують середньостатистичних ( =3%), а втрати активної потужності в трансформаторах (2,8 %) навпаки перевищують середньостатистичні ( =2%). Втрати потужності в сталі трансформаторів складають 2,3% і перевищують втрати потужності в міді трансформаторів, які складають 0,5%.

Перевищення втрат потужності і електроенергії в сталі трансформаторів над втратами в міді свідчить, що трансформатори мережі недовантаженні. Мережа працює в умовах, які відрізняються від проектних.

Якщо порівнювати відсотковий склад втрат потужності в трансформаторах і лініях електропередач, то можна зазначити, що втрати потужності в трансформаторах більше ніж в ЛЕП.

Економічність роботи мережі характеризується коефіцієнтами корисної дії за втратами потужності ( ) та електроенергії ( ):

,

де P₁ , W₁ – значення потужності й електроенергії, що відпускається з шин джерела живлення.

Вони визначаються за формулами:

Джерело живлення відпускає потужність:

Р₁ = Р₂ + =4,35+0,17 = 4,52 МВт,

і електроенергію:

W₁ = W₂ + = 26970,0 + 1206,0= 28176,0 МВт·г.

Коефіцієнти корисної дії складають:

- за потужністю

,

- за електроенергією

.

Миттєвий к.к.д. ( ) більше середнього ( ).

Значення коефіцієнта технологічних витрат на транспортування електроенергії дорівнює

.

що не перевищує нормативних технологічних витрат, які згідно постанові № 329 НКРЕ від 10.03.2011р. дорівнюють 5,65 %.

Потужності на початку і вкінці кожної ЛЕП і кожного трансформатора, а також напруга у всіх вузлах схеми приведені на рис.2.2.