- •1. Общая часть. Материалы исходных данных
- •2. Электрический расчёт проводов лэп – 35 кВ
- •1600 КВа и интервалы экономических нагрузок выбираем провод ас – 70.
- •3. Определение потерь напряжения в лэп - 35 кв
- •4. Расчёт годовых потерь электроэнергии.
- •Годовой график по продолжительности нагрузок
- •5. Расчёт токов короткого замыкания
- •6. Выбор оборудования лэп и проверка его на аварийный режим
- •7. Релейная защита и автоматика лэп Под воздействием различных внешних и внутренних факторов возможны
- •Определяем ток срабатывания реле
- •9. Защита вл 35 от атмосфеных перенапряжений
- •10. Охрана труда при строительстве лэп
4. Расчёт годовых потерь электроэнергии.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Электрический ток, проходя по проводам ЛЭП, вызывает потери мощности и энергии на бесполезный, а порой вредный нагрев их. Потери мощности и энергии должны быть компенсированы генераторами электростанций, что увеличивает их нагрузку и требует дополнительного расхода топлива или гидроэнергии.
При проектировании сети необходимо стремиться уменьшить в ней потери энергии. Однако при неизменном коэффициенте мощности этого можно добиться, только увеличивая сечения проводов, а следовательно, и расход металла на сооружение сетей.
Потеря мощности в любом проводе по закону Ленца - Джоуля определяется по формуле:
∆Р = I 2 * r
Если бы ток в течение всего года в проводе оставался неизменным, то годовые потери энергии в нём при неизменном коэффициенте мощности составил:
∆А = ∆Р * 24 * 365 = I 2 r * 8760 * 10 - 3 кВт * ч.
где I - ток в проводе, А,
r - активное сопротивление, Ом,
- число часов в году.
Однако в действительности ток в проводе непрерывно меняется как в течение суток, так и в течение года в зависимости от изменения режима работы потребителей.
Для расчёта потерь энергии в реальной линии с переменной нагрузкой
строим график изменения этой нагрузки по продолжительности в течение
года
Годовой график по продолжительности нагрузок
1726,4
1100
700
5000 6500 8760
На графике по оси Х – нагрузка, кВт ,а по оси У – время, в течение которого потребляется эта нагрузка. Годовое число часов равно 8760.
Определяем активную нагрузку по формуле:
Р = Cos φ * S (4.1)
P = 0,83 * 2 080 = 1 726,4 кВт * ч.
Годовые потери электроэнергии в ЛЭП, кВт * ч определим по формуле:
ΔА л = 3 I 2 max * r * τ * 10 – 3 (4.2)
ΔА л = Р 2 max * r * τ * 10 – 3 / U н 2 * Cos 2 φ ; (4.3)
Где I max - максимальный ток нагрузки, А ;
r - активное сопротивление ЛЭП, Ом ;
Р - активная нагрузка, кВт ;
τ - время максимальных потерь , ч.
τ = Σ I 2 * t / I 2 max = Σ P 2 * t / P 2 max ; (4.5)
τ = 1 726,4 2 * 5 000 + 1 100 2 * 1 500 + 700 2 *2 260 / 1 726,4 2 =
= 14,5* 10 9 + 1,8* 10 9 + 1,078 * 109/ 1 726,4 2 = 5 992 ч
Определяем годовые потери электроэнергии в линии
Δ A л = 1 726,4 2 * 7,77 * 5992 * 10 – 3 / 35 2 * 0,83 2 = 18 5895,3 кВт * ч
R л = r 0 * L (4.6)
R л = 0,42 * 18,5 = 7,77 Ом.
Определяем переданную электроэнергию за год.
А = Σ Р * t , кВт * ч (4.7)
А = 1 726,4 * 5 000 + 1 100 * 1 500 + 700 * 2 260 = 11 864 000 кВт * ч.
Потеря электроэнергии в % от переданной составит:
Δ А = Δ А * 100 / А
Δ А = 185 895,3 8 100 / 11 864 000 = 1,56 %
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Снизить потери электроэнергии можно повышением коэффициента мощности. Повышение Cos φ - важная народохозяйственная задача, так как низкий Cos φ приводит к перерасходу металла на сооружение сетей, увеличению потерь электроэнергии, недоиспользованию мощности и снижению коэффициента полезного действия первичных двигателей и генераторов электостанций , а также трансформаторов электрических подстанций.
Повышение коэффициента мощности может быть осуществлено естественным (без применения специальных устройств ) и искусственным
(применяя специальные устройства для компенсации реактивной мощности ) способами.
Для естественного повышения Соs φ характерны следующие основные мероприятия:
выбор электродвигателей с более высоким Соs φ ( высокоскоростных,
на шариковых подшипниках ) ;
переключение обмоток электродвигателя при нагрузке меньше 50 % номинальной мощности с треугольника на звезду ( такое переключение возможно, если линейное напряжение сети равно номинальному напряжению фазы электродвигателя ) ;
применение в первые годы эксплуатации сети трансформаторов с номинальной мощностью, несколько меньшей максимальной расчётной мощности потребителей, если последняя определена с перспективой развития на ближайшие 5…7 лет ;
отключение одного из параллельно работающих трансформаторов при значительном снижении нагрузки.
Если все эти меры не дают нужного эффекта, то прибегают к искусственным способам повышения Соs φ , т. е. устанавливают специальные устройства для компенсации реактивной мощности:
при помощи статических конденсаторов ;
конденсаторную батарею подключают к сети параллельно.
Целесообразность и способ установки конденсаторов должны быть обоснованы технико - экономическим расчётом.