Данная зависимость не учитывает изменение коэффициента мощности нагрузки, что было уточнено А.А.Глазуновым при построении кривых, представленных на рис.5.6. При этом предполагается, что нагрузки остается неизменным в течение года.
Зависимость времени максимальных потерь от параметров, характеризующих конфигурацию годового графика передаваемой активной мощности и , устанавливает следующая формула
. (5.38)
Фактически по методу времени максимальных потерь можно рассчитать потери электроэнергии только за годовой период времени. Он используется при проектировании электрических сетей, а также в процессе эксплуатации при отсутствии точных графиков нагрузки и более предпочтителен в радиальных сетях.
Метод раздельного времени максимальных потерь. Для его обоснования перепишем формулу (5.35) в виде:
При различных по форме графиках активной и реактивной нагрузки (изменении во времени) вводится раздельное время максимальных потерь по активной и реактивной мощности:
Недостатком этого подхода является необходимость знания графиков реактивной нагрузки. Анализ большого числа таких графиков позволил получить эмпирические зависимости и от времени использования наибольшей активной мощности [45]:
где .
Для коммунально-бытовой и сельскохозяйственной нагрузки коэффициент в=0,75.
Рассмотрим применение описанных методов для расчета потерь электроэнергии в различных элементах сети – линии электропередачи, трансформаторах, компенсирующих устройствах.
Потери электроэнергии в активном сопротивлении воздушной или кабельной линии можно рассчитать любым методом, рассмотренным в данном параграфе, в зависимости от имеющейся исходной информации. Годовые потери электроэнергии на корону в воздушных линиях обычно оценивают по среднегодовым потерям мощности
. (5.39)
Общие годовые потери электроэнергии, например, с использованием метода времени максимальных потерь составят
. (5.40)
Как отмечалось, в кабельных линиях высокого напряжения следует учитывать потери активной мощности в изоляции . Вызванные ими годовые потери электроэнергии равны
. (5.41)
В трансформаторах потери электроэнергии состоят из потерь в обмотках и стали магнитопровода (потери холостого хода).
Потери в обмотках можно найти одним из методов, приведенном в данном параграфе.
Потери активной мощности холостого хода, которые для конкретного трансформатора зависят только от уровня напряжения, можно считать постоянными и обусловленные ими годовые потери электроэнергии определяют по формуле
(5.42)
Общие годовые потери электроэнергии в двухобмоточном трансформаторе на основании метода времени максимальных потерь можно записать
. (5.43)
Для трансформатора с расщепленной обмоткой при раздельной работе обмоток низшего напряжения (см. рис.5.2) общие годовые потери электроэнергии составят
, (5.44)
где индексами 1 и 2 обозначены величины, относящиеся соответственно к ветвям схемы замещения с сопротивлениями и .
В трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах в общем случае по каждой обмотке передается разная мощность. При этом в понижающем режиме, когда мощность от обмотки высшего напряжения передается в обмотки среднего и низшего напряжений (см. рис.5.3), время максимальных потерь обмотки высшего напряжения можно найти на основании формулы (5.37) по времени использования наибольшей нагрузки этой обмотки , которое рассчитывается по выражению
, (5.45)
где индексами 2 и 3 обозначены величины, относящиеся соответственно к обмоткам среднего и низшего напряжения.
С учетом изложенного общие годовые потери электроэнергии в трехобмоточном трансформаторе или автотрансформаторе равны . (5.46)
Потери активной мощности в батареях конденсаторов зависят от их включенной мощности и определяются формулой (5.22). В общем случае потери электроэнергии в них можно оценить по выражению
, (5.47)
где - время работы батареи конденсаторов за расчетный период (год).
Аналогично находят потери электроэнергии в шунтирующих реакторах
, (5.48)
где - потери активной мощности в реакторе; - время работы реактора в течение года.
В синхронных компенсаторах потери активной мощности определяются формулой (5.23), где одна часть потерь не зависит от рабочей мощности компенсатора, а другая часть зависит от нее. В связи с этим потери электроэнергии в них
, (5.49)
где - время работы синхронного компенсатора;
- время максимальных потерь синхронного компенсатора;
- коэффициент загрузки синхронного компенсатора в максимальном режиме.
Метод эквивалентного сопротивления. Рассмотренные ранее методы определения потерь электроэнергии мало пригодны для разветвленных распределительных сетей 6-20 кВ (рис.5.7, а). Это объясняется тем, что при поэлементном расчете потерь для каждого участка сети необходимо иметь режимную информацию, которую в реальных условиях проектирования и эксплуатации сети получить невозможно. Она обычно известна лишь на головных участках линий и на трансформаторах, питающих сеть.
В соответствии с методом эквивалентного сопротивления [44] реальная сеть заменяется некоторой эквивалентной сетью (рис.5.7, б) с таким сопротивлением , в котором выделяются те же потери мощности и энергии, что и в реальной сети.
Для такой сети потери мощности находятся по току головного участка
,
а потери энергии – по методу времени максимальных потерь
.
В общем случае эквивалентное сопротивление зависит от количества n и длин l участков линий, количества m и мощности распределительных трансформаторов :
Вероятностно-статистический метод. Он также используется для расчета потерь электроэнергии в разветвленных распределительных сетях 6-20 кВ. Согласно этому методу предварительно на основании вычислительных экспериментов для большого количества различных сетей устанавливается связь между потерями электроэнергии с одной стороны и параметрами сети с другой стороны:
где W – отпуск электроэнергии в сеть;
l – длина сети;
n – количество участков линий;
- суммарная мощность распределительных трансформаторов;
- коэффициенты.
Зная приведенные коэффициенты для любой сети с соответствующими параметрами, нетрудно найти годовые потери электроэнергии.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.