10)Как рассчитываются потери мощности и энергии в элементах систем электроснабжения.

Ответ: В энергетических системах порядка (10–15) % э/э теряется при ее транспортировке и трансформации. Основные потери электроэнергии в СЭС имеют место в ЛЭП и трансформаторах. Существуют несколько способов определения потерь мощности и энергии.

1.Определение потерь мощности и энергии по средней (среднеквадратичной) нагрузке:

где Iс , Sс – средний ток и мощность потребителя; Kф.г – коэффициент формы графика нагрузки; Sск -среднеквадратичная нагрузка потребителя. Потери электроэнергии: где Tг – годовой фонд рабочего времени.

2.Определение потерь мощности и энергии по максимальной мощности нагрузки (метод времени максим. потерь):

где Sм – максим. мощность нагрузки; τ - время максим. потерь. Это время, в течение кот. теряется столько же энергии при работе с максимальной нагрузкой, сколько за время работы потребителя по реальному графику. .

Потери мощности и энергии в трансформаторах определяются:

Определение диапазона нагрузки потребителя, при которых целесообразна работа одного (двух) трансформаторов выполняется, исходя из равенства:

где Sг – граничная мощность нагрузки потребителя электроэнергии. При S>Sг целесообразна работа 2-х трансформаторов, если же S<Sг, то следует использовать в работе один трансформатор. Задача оптимизации загрузки трансформаторов потребителя заключается в перераспределении нагрузок потребителя таким образом чтобы КПД установленных трансформаторов был максимальным, что имеет место при выполнении условия

3. Приближенный расчет потерь мощности в линиях электропередачи и трансформаторах. Используется на предпроектных стадиях. Потери в трансформаторах: . где S_р∑ – суммарная расчетная мощность нагрузки потребителя. Потери в линиях электропередачи:

На предприятиях канализация электроэнергии осуществляется, как правило, кабельными линиями. При этом активное сопротивление кабеля в 10 и более раз превышает реактивное сопротивление, поэтому потерями реактивной мощности пренебрегают. Потери активной мощности в конденсаторных установках (КУ), предназначенных для компенсации реактивной мощности потребите­лей, определяются по формуле ΔР_к =р_у·Q_к, где р_у — удельные потери активной мощности в батареях конденса­торов; Q_K — фактическая мощность КУ, квар.

Потери активной электроэнергии в КУ могут быть определены из соотношения ΔW=ΔР_К·Т_Р.К , где Т_Р.К — число часов работы (включения) КУ за рассматриваемый период.

11)Как определяется расход электроэнергии электроприемниками.

Ответ: Расчет расхода электроэнергии выполняется при проектировании систем электроснабжения, эксплуатации электроустановок, в тех случаях, когда приборный учет электроэнергии не осуществим или экономически неоправдан.

Периоды времени, для которого определяется расход электроэнергии могут быть различными: год, квартал, месяц, сутки, смена и др. Если приемник в течении времени t работает с постоянной нагрузкой . если приемник в течении времени включения работает со средним коэффициентом загрузки k_з.в ,то .Расход электроэнергии группой электроприемников определяется по групповым параметрам электроприемников и их режимам работы: где n – количество электроприемников в группе;

Р _см, Р_см.в – групповые средние нагрузки соответственно за наиболее загруженную смену и за время включения. 1. Метод удельного расхода электроэнергии: , где – удельный расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции; – объем выпущенной продукции за время Т; – расхода электроэнергии за время Т. На практике значения часто являются нестабильными. Поэтому данный метод определения расхода электроэнергии является приближённым.

2. Определение расхода электроэнергии по графику нагрузки:

W=∑Pi∙Δti

Расход электроэнергии численно равен площади фигуры ограниченной графиком электрической нагрузки. Метод является точным, однако на практике, часто отсутствуют графики электрической нагрузки, поэтому используются укрупнённые методы определения расхода электроэнергии.

3. Метод коэффициента использования: Годовой расход электроэнергии определяется по выражению: , где – годовой фонд рабочего времени;

– коэффициент сменности по энергоиспользованию. Он показывает связь между средней нагрузкой за наиболее нагруженную смену и среднегодовой нагрузкой:

Значения этого коэффициента приводятся в справочных таблицах для различных потребителей электроэнергии. В случаях, когда отсутствуют данные об годовой расход электроэнергии определяется по выражению: ,где , , – годовой фонд рабочего времени за 1-ю, 2-ю и 3-ю рабочие смены; , – коэффициенты, учитывающие степень менее нагруженной 2-й и 3-й смены относительно первой;С – коэффициент, учитывающий работу в выходные и праздничные дни. Данный метод на практике используется очень редко.

4. Определение расхода электроэнергии через максимальную нагрузку:

Годовой расход электроэнергии определяется по выражению: , где – максимальная нагрузка потребителя; – время использования максимума нагрузки, т. е. время, в течение которого потребитель израсходует столько же электроэнергии при работе с максимальной нагрузкой, сколько и при работе по реальной нагрузке за годовой фонд рабочего времени. ; .

годовой расход активной электроэнергии силовой или осветительной: где K_со – коэффициент спроса для осветительных установок

5. Определение расхода электроэнергии по уравнению регрессии (расчётно-статистический метод): где: a,b,c,…,d - коэффициенты регрессии расхода электроэнергии на влияющие факторы; П – объём выпущенной продукции;c,f,… - прочие влияющие факторы (как правило технологические факторы).На практике также могут использоваться и не линейные уравнения регрессии.

Определение расхода реактивной энергии: Расход реактивной энергии определяется аналогично расходу активной энергии. В общем случае реактивное энергопотребление определяется по выражению: , где: - средневзвешенный коэффициент реактивной мощности. Может быть выражен через средневзвешенный коэффициент активной мощности: .

Определение расхода реактивной энергии необходимо для осуществления денежных расчётов за реактивное электропотребление (в РБ в наше время не производится), а также для выбора КУ.