Проектирование питающих электрических сетей энергосистем: Учебное пособие для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети», страница 26

          После выбора компенсирующих устройств и расчета новых значений нагрузок необходимо заново выбрать трансформаторы, сделать расчет потокораспределения в нормальном режиме и снова рассчитать потери мощности (только активной).

          Потери энергии в электрической сети равны интегралу потерь активной мощности по времени, то есть

                                                       (7.21)

где T – период времени, на котором производится интегрирование.

          При проектировании электрических сетей потери энергии определяются для периода продолжительностью один год, то есть годовые потери энергии. Однако использование формулы (7.21) на практике обычно оказывается неудобным, так как неизвестны законы изменения потерь мощности во времени для каждого элемента сети. В связи с этим для расчета потерь энергии существует ряд приближенных методов. Одним из таких методов является метод времени максимальных потерь, который обычно и используется при проектировании.

          Согласно методу времени максимальных потерь, нагрузочные потери энергии в линиях и трансформаторах подстанций определяются по формулам

                                                    (7.22)

                                                    (7.23)

где i – номер линии или подстанции; τлi и τi – время максимальных потерь соответственно для i-й линии и i-й подстанции, ч.

          Время максимальных потерь – это время, в течение которого в элементе сети, работающем с максимальной нагрузкой, произойдут те же нагрузочные потери энергии, что и при работе по реальному графику нагрузки за год. Из этого определения следует, что понятие времени максимальных потерь близко к понятию числа часов использования максимума нагрузки. Поэтому на практике время максимальных потерь определяется через число часов использования максимума нагрузки по формуле

                                        (7.24)

          Формула (7.24) является приближенной, так как:

1. Расход электроэнергии пропорционален нагрузке в первой степени, а потери электроэнергии – нагрузке во второй степени;

2. Расход электроэнергии определяется только активной мощностью, а потери электроэнергии – также и реактивной мощностью;

3. Коэффициент мощности обычно не является постоянной величиной и изменяется во времени.

Условно-постоянные потери энергии в трансформаторах подстанций определяются по формуле

                                               (7.25)

где Tвкл – время работы трансформатора в году (время нахождения во включенном состоянии), которое следует принимать равным 8760 ч.

          Суммарные годовые потери энергии в сети определяются по выражению

                                  (7.26)

          Все виды потерь энергии выражаются в МВт∙ч.

          Расчет потерь мощности, составление баланса мощностей и расчет потерь энергии необходимо произвести для каждого варианта сети в следующем порядке:

          1. Определяются нагрузочные потери мощности, а также емкостная проводимость и общая зарядная мощность для каждой линии по формулам (7.1), (7.2), (7.4) и (7.3);

2. Определяются сопротивления обмоток трансформаторов, нагрузочные потери мощности и условно-постоянные потери мощности для каждой подстанции по формулам (7.8), (7.9), (7.6), (7.7), (7.10) и (7.11);

3. Определяются активная и реактивная мощности, выдаваемые источником неограниченной мощности, а также естественная реактивная мощность по формулам (7.14), (7.15) и (7.16);

4. Проверяется условие (7.17). Если оно не выполняется, то осуществляется выбор компенсирующих устройств, после чего производятся необходимые пересчеты, перечисленные выше. Если условие (7.17) выполняется, то компенсирующие устройства выбирать не требуется;

5. Определяется время максимальных потерь для каждой линии и каждой подстанции, нагрузочные потери энергии в каждой линии и на каждой подстанции, а также условно-постоянные потери энергии на каждой подстанции по формулам (7.24), (7.22), (7.23) и (7.25);

6. Определяются суммарные годовые потери энергии в сети по формуле (7.26).

Пример.

Кольцевая сеть.