15 Вопрос Потери мощности в электрических сетях
При передаче электрической энергии от генераторов электростанций до потребителя около 12-18% всей вырабатываемой электроэнергии теряется в проводниках воздушных и кабельных линий, а также в обмотках и стальных сердечниках силовых трансформаторов.
Причины потерь:
Если Вы знакомы с законом Ома, Вы должны помнить, что U=I*R. Соответственно падение напряжения в проводах линии равно ее сопротивлению и току. Чем больше величина падения, тем меньше напряжение в Ваших розетках. Вывод, сопротивление линии нужно снижать. Сопротивление складывается из сопротивления прямого и обратного провода - фазы и нуля идущего от трансформатора до домов к нему подключенных.
Реактивная мощность.
Еще одним возможным источником потерь будет «реактивная мощность», если точнее то «реактивная нагрузка». Если нагрузка чисто активная, например подключены лампы накаливания и электроплитки, соответственно электроэнергия будет потребляется практически полностью ( кпд 90%, cos стремится к 1). Но это в идеале, чаще нагрузка имеет емкостной или индуктивный характер.
Реактивная нагрузка дает эффект частичного поглощения энергии. Возможны дополнительные потери в линии из-за нагрева, броски напряжения, тока, поэтому возможны неисправностям. В качестве примера, не полностью нагруженный асинхронный электродвигатель циркулярной пилы cos 0.3- 0.5. При наличии мощной реактивной нагрузки электросчетчики дают неправильные показания.
Если у Вас некомпенсированная реактивная мощность то возможны потери электроэнергии до 30%. Для ликвидация такой потери, нужно использовать компенсаторы реактивной мощности. Такое устройство серийно выпускаются промышленностью. Причем они бывают как для использования в домашних условиях, так и устройства, устанавливаемые на трансформаторные подстанции.
Воровство
Следующим важным фактором, от которого зависят потери электроэнергии в электрических сетях, является количество и качество коммутационных электрических соединений проводов и силовых кабелей.
В сетях до 10кВ потери мощности в основном обусловлены нагревом проводов от действия тока.
Потери мощности в линии.
Потери активной мощности (кВт) и потери реактивной мощности (кВАр) можно найти по следующим формулам:
где Iрасч – расчетный ток данного участка линии, А;
Rл – активное сопротивление линии, Ом.
16 Вопрос Основные потребители реактивной мощности, необходимость снижения потребления реактивной мощности
Основными потребителями реактивной мощности в электрических системах являются трансформаторы, воздушные линии электропередач, асинхронные двигатели, вентильные преобразователи, индукционные электропечи, сварочные агрегаты.
На промышленных предприятиях основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели. На их долю приходится 65-70 % реактивной мощности, которая потребляется предприятием. 20-25% потребления реактивной мощности приходится на трансформаторы предприятий и около 10 % – на другие приемники и линии электропередач.
Для реактивной мощности приняты такие понятия, как потребление, генерация, передача и потери. Считают, что если ток отстает по фазе от напряжения (индуктивный характер нагрузки), то реактивная мощность потребляется, а если ток опережает напряжение (ёмкостный характер нагрузки), реактивная мощность генерируется.
Мероприятия по снижению потребления реактивной мощности электроприёмниками (асинхронные двигатели, трансформаторы, вентильные преобразователи) экономически более выгодны, т.к. не требуют дополнительных капитальных затрат которые обычно сопутствуют внедрению компенсирующих установок.
Методы снижения потребления реактивной мощности электроприёмниками:
1)замена малозагруженных асинхронных двигателей двигателями меньшей мощности;
2)понижение напряжения у двигателей, систематически работающих с малой загрузкой;
3)ограничение XXасинхронных двигателей;
4)замена или отключение в период малых нагрузок трансформаторов;
5)применение наиболее целесообразной силовой схемы и системы управления вентильного преобразователя.