6. Особенности расчета потерь энергии в линиях электропередачи

Потери энергии в линиях электропередачи состоят из двух составляющих:

—потерь энергии в шунтах, обусловленных потерями на корону, постоянными в течение всего времени работы линии:

; (5.26)

—потерь энергии в сопротивлении R, определяемых потерями активной мощности, зависящими от нагрузки:

. (5.27)

Тогда суммарные потери энергии

.

Здесь Т равно 24 часам или 8760 часам соответственно для суток и года.

Число часов максимальных потерь  для суток определяется по суточному графику, для года — по графику нагрузки, построенному по продолжительности, кривым (см. рис. 5.4) или соотношению (5.24).

7. Особенности определения потерь энергии в трансформаторах

Для п параллельно включенных двухобмоточных трансформаторов потери энергии включают потери в шунтеи потери энергии в активных сопротивлениях двухобмоточных трансформаторов:

; (5.28)

; (5.29)

. (5.30)

В трехобмоточных трансформаторах  могут быть различны у разных обмоток, тогда

. (5.31)

8. Примеры решения задач по определению потерь электроэнергии

Задача № 1. На подстанции установлено два трансформатора ТРДЦН63000/220, которые питаются по двум воздушным линиям сечением АС400 и длиной 100 км. Нагрузка подстанции в максимальном режиме 100 МВт, . График нагрузки в относительных единицах приведен в таблице 3. Определить потери электроэнергии за сутки и к.п.д. передачи по энергии.

Таблица 3

График нагрузки

t, ч	06	612	1218	1824
Р, отн. ед.	0,25	1	0,75	0,5

Решение

Схема замещения сети показана на рис. 5.5.

Параметры схемы замещения сети определены с использованием [1].

1. Линия (участок 12), для сечения АС400:

Ом/км; Ом/км;См/км;

кВт/км; кВт/км;

Ом;

кВт/км;

МВт;

См.

2. Трансформатор (участок 23)

Параметры трансформатора ТРДЦН63000/220:

Ом; Ом;МВт;МВАр;

МВА;

Ом.

3. Нагрузка (узел 3)

МВАр.

Потери электроэнергии за сутки складываются из двух составляющих. Первая - это потери в поперечных элементах сети (шунтах), практически не зависящие от параметров режима сети и считающиеся постоянными. Вторая составляющая - это потери в продольных элементах сети, сильно зависящие от передаваемой по ним мощности и, следовательно, являющиеся переменными. Таким образом: .

Постоянные потери можно представить следующим образом:

,

где - потери активной мощности в шунтах линии, МВт;- потери активной мощности в шунтах трансформатора, МВт.

Переменные потери электроэнергии можно представить в виде:

,

где ,- максимальная мощность за сутки, отн. ед. или МВт;- мощность потребителя на интервале времениграфика нагрузки, отн. ед. или МВт;N - количество интервалов постоянства мощности на графике нагрузки потребителя; - потери активной мощности в продольных элементах сети в максимальном режиме (режиме максимальных нагрузок), МВт.

Таким образом, для того, чтобы определить суточные потери электроэнергии в сети необходимо рассчитать потери мощности в элементах электрической сети в режиме максимальной нагрузки.

Для расчета этого режима необходимо задать начальные приближения напряжений в узлах сети: кВ;кВ. Поскольку ветвь 33 является идеальным трансформатором, то МВА.

МВА;

МВА;

;

МВА;

МВА;

МВА.

Итак, получены следующие суммарные потери:

 в продольных элементах МВт;

 в поперечных элементах МВт.

Отсюда потери электроэнергии в сети:

МВтч;

ч;

МВтч;

МВтч.

Определение к.п.д. передачи по энергии. В общем виде к.п.д. передачи по энергии можно определить по следующей формуле:

,

где - потребляемая нагрузкой за сутки полезная электроэнергия, МВтч, ;- число часов использования максимальной нагрузки.

Для определения суточного потребления электроэнергии нагрузкой необходимо определить , которое вычисляется по следующей формуле:

ч;

МВтч,

тогда к.п.д. передачи по энергии .

Задача № 2. Для электрической сети, рассмотренной в задаче № 1, определить потери энергии за год и к.п.д. по энергии, если задан годовой график нагрузки по продолжительности. График нагрузки приведен в табл. 4.

Таблица 4

Годовой график по продолжительности

t, ч	02100	21004000	40006400	64008760
Р, отн. ед.	1	0,7	0,5	0,3

Решение

При решении задачи № 1 определены потери мощности в данной сети в максимальном режиме: МВт;МВт.

Аналогично расчету суточных потерь электроэнергии годовые потери можно представить следующим образом:

,

где МВт;,может быть найдено на основе годового графика по продолжительности,ч, тогдаМВтч.

Следовательно, МВтч.

К.п.д. передачи по энергии:

;

;

МВтч;

.

Задача № 3. Для электрической сети, рассмотренной в задаче № 1, определить годовые потери электроэнергии за год и к.п.д. по энергии, если задано годовое число использования максимальной нагрузки, равное ч.

Решение

При решении задачи № 1 были получены потери мощности в сети в максимальном режиме: МВт;МВт. По аналогии с задачей № 2, можно записать:

;

МВтч.

Однако переменные потери в данном случае найти, также как в задачах № 1 и 2, нельзя, поскольку не задан график нагрузки электрической сети. В данном случае используется определениепо эмпирической формуле:

ч;

МВтч;

МВтч;

;

МВтч;

.