Потери электроэнергии в элементах электрических сетей
а) активные потери в линиях электропередачи:
где Iр max – расчетный максимальный ток в линии, А;
R – активное сопротивление проводов линии, Ом.
где – удельное сопротивление проводов линии, Ом/км, (таблица 4.5, 4.15-4.16);
l – длинна линии, км;
τ – время максимальных потерь, час. (рисунок 7.1)
Рисунок 7.1 – Зависимость времени потерь от времени использования
максимальной нагрузки для сельскохозяйственных потребителей
или
Время максимальных потерь можно взять методом расчета
Максимальный ток в линии рассчитывается по формуле:
Откуда, полная расчетная мощность:
или
Если потребители имеют разные коэффициенты мощности , то полный ток
выражается через его активную и реактивную составляющие Iа, Iр:
Тогда активные потери мощности рассчитываются:
или
При этом, линейные токи следует рассчитывать по нагрузочным, используя первый закон Кирхгофа:
где ia, ip – соответственно активная и реактивная составляющие нагрузочных токов, А.
Причем, для каждого тока нагрузки:
С учетом потерь реактивной мощности, полные потери энергии в линиях определяются по формуле (7.14).
где КЭ – экономический эквивалент, который показывает, сколько киловатт нужно для производства и распределения 1 кВ·Ар (таблица 7.2).
ΔQmax – реактивные потери мощности, кВ·Ар
Таблица 7.2 – Средние значения коэффициента КЭ
Место установки | КЭ |
Трансформаторы станций – повысительные и трансформаторы собственных нужд | 0,02 |
Трансформатроры в сетях 6 – 10 кВ, питающиеся от шин генераторного напряжения станций | 0,06 |
Трансформаторы 35 – 110 кВ в районных сетях | 0,08 |
Трансформаторы 35 – 110 кВ в районных сетях при установке на шинах вторичного напряжения синхронных компенсаторов | 0,04 |
Трансформаторы 35 – 110 кВ, питающиеся от шин 6 – 10 кВ районных подстанций | 0,12 |
б) в трансформаторах:
В трансформаторах наблюдаются активные потери мощности и энергии в обмотках, а так же в стали сердечника. Потери в стали, определяются значением энергии, затрачиваемой на периодическое перемагничивание сердечника и наличием вихревых токов. Общие потери энергии в трансформаторе следует рассчитывать по формуле (7.16).
где – потери короткого замыкания при номинальной мощности трансфор матора, (
кВт;
– потери холостого хода или потери в стали, (
кВт,
– реактивные потери короткого замыкания, кВ·Ар;
– реактивные потери холостого хода, обусловленные намагничиванием сердечника трансформатора, кВ·Ар;
Smax – максимальная суммарная мощность на шинах трансформатора, кВ·А;
Sн – номинальная (паспортная) мощность трансформатора, кВ·А;
t – время работы трансформатора в течение года, час.;
n – количество параллельно работающих трансформаторов, штук.
где – ток холостого хода, процент
Uкз – напряжение короткого замыкания, процент