2.6. Расчет и регулирование напряжения

При расчете режима распределительных сетей 10 кВ и 0,38 кВ оценку потерь напряжения в элементах удобно представлять в процентах от номинального напряжения. Тогда потеря напряжения для линий с подключенной в конце нагрузкой рассчитывается по выражению

где – активная и реактивная составляющие электрической нагрузки (кВт, квар);– активное и реактивное сопротивление линии (Ом),– номинальное напряжение сети (кВ).

При проектировании и управлении системами электроснабжения, когда отсутствует информация о графиках электрических нагрузок, оценка качества напряжения может быть произведена по двум предельным режимам нагрузки: максимальному и минимальному.

В соответствии с расчетной схемой системы электроснабжения, представленной на рис.1, для максимального и минимального значений электрической нагрузки расчет режима сети по напряжению производится по следующему алгоритму:

• оценивается отклонение напряжения от номинального в центре электрического питания ;

• рассчитывается потеря напряжения в линии Л1, ;

• определяется отклонение напряжения в узле 2 (перед трансформатором) ;

• рассчитывается потеря напряжения в трансформаторе ;

• определяется отклонение напряжения в узле 3 (за трансформатором) ;

• принимается одно из пяти положений ПБВ трансформатора, которые позволяют реализовать следующие добавки трансформатора (): 0%, +2,5%, +5%, +7,5%, +10%. Это положение ПБВ остается неизменным в обоих режимах нагрузки;

• корректируется отклонение за трансформатором с учетом добавки трансформатора ;

• оценивается потеря напряжения в линии Л2, ;

• рассчитывается отклонение напряжения в узле 4 .

В приведенном алгоритме значения номинального напряжения берутся по шкале номинальных напряжений «принимающих» узлов электрической сети (в низковольтной распределительной сети – 0,38 кВ, в высоковольтной распределительной сети 10 кВ).

Рис. 11.Эпюры отклонений напряжения

Рассчитать отклонение напряжения до шин распределительного устройства 0,4 кВ ТП в максимальном и минимальном режимах. При этом электрическую нагрузку для линии Л1 и трансформатора считать распределенной по нормальному закону распределения вероятностей. Принять среднеквадратическое отклонение активной и реактивной мощности равное 15% от расчетной. До распределительного пункта (РП) и электроприемника (АД) расчет отклонений напряжения произвести для максимального режима.

На основании расчетов для максимального и минимального режимов электрической нагрузки строятся эпюры отклонений напряжения (рис.11). На основании анализа эпюр отклонений напряжения для указанных режимов электрической нагрузки принимается решение о наилучшем положении ПБВ. После всего сказанного делается вывод о соответствии качества напряжения в сети до 1000 В требованиям ГОСТ на качество электрической энергии.

2.7. Расчет потерь активной мощности и электроэнергии

Потери активной мощности в трехфазной линии электропередачи при симметричной нагрузке и без учета поперечной составляющей (потери на корону) определяются по выражению

.

Потери активной мощности в трансформаторах оцениваются по их паспортным характеристикам

.

Потери активной электроэнергии в линии электропередачи и трансформатореможно получить путем интегрирования потерь мощности в интервале времениТ:

где – среднеквадратическое значение тока нагрузки; – коэффициент формы графика нагрузки;– средние значения и дисперсии активной и реактивной мощности на интервалеТ; ρ – коэффициент корреляции между активной и реактивной мощностями, принимаемый равным 0,7.

По аналогии потери активной электроэнергии в трансформаторах определятся как

В курсовой работе необходимо оценить долю потерь активной электроэнергии, обусловленную неравномерностью режима, в процентах от общих потерь.

Для оценки потерь активной мощности по отношению к передаваемой мощности необходимо

, ,

где – расчетная активная мощность, протекаемая по данному элементу электрической сети.

Расчет потерь активной мощности и электроэнергии в элементах сети, обусловленных передачей реактивной мощности осуществляется по аналогичным выражениям при замене полной расчетной мощности ее реактивной составляющей

,

.

Оценка величины потерь активной мощности в элементах сети, обусловленных передачей реактивной мощности, по отношению к полным потерям активной мощности в элементах сети производится по выражению

, .