Практическая работа №1
Определение потерь электроэнергии в электрических сетях.
Цель работы: научится рассчитывать годовые потери электроэнергии в электрических сетях и трансформаторах.
Потери энергии в электрических сетях складываются из потерь энергии в линиях электропередачи и трансформаторах. В зависимости от известных данных, характеризующих линию, потери энергии в линии могут определятся различными методами.
Если известна величина тока, протекающего в проводе линии, по потере энергии за год в трехфазной линии с нагрузкой на ее конце определяются по формуле:
,
Где 3 – число фаз;
r – сопротивление фазного провода, Ом;
i – ток, протекающий в проводе, А;
t – период времени, за который определяются потери, ч.
При известном среднеквадратичном токе Iср кв потери энергии в линии составляют:
Зная максимальный ток I max, протекающий в линии, и время максимальных потерь τ, потери электроэнергии в трехфазной линии определяются по формуле:
Где - удельное активное сопротивление одного километра провода, Ом/км;
l - длина участка сети, км;
Imax – максимальное значение тока на участке, А;
τ – время максимальных потерь, ч.
Значение τ определяется по графику (рисунок 1) в зависимости от времени использования максимума нагрузки.
Годовые потери энергии в трансформаторе определяются по формуле:
,
где – потери в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке (принимаются по каталогу в зависимости от номинальной мощности трансформатора), кВт;
– максимальная полная нагрузка трансформатора, кВ∙А;
– номинальная мощность трансформатора, кВ∙А
– в ремя максимальных потерь, ч
– потери холостого хода трансформатора (принимаются по каталогу для данного трансформатора);
8760 – число часов в году.
Пример практического применения теоретического материала.
Определить потери энергии за год в питающей линии напряжением 10 кВ, одной отходящей линии 0,38 кВ и трансформаторе мощностью 100 к ВА. Годовое потребление электроэнергии А= 240000 кВт∙ ч. Нагрузка составляет 50 А при cosφ =0,9. Линия 10 кВ выполнена проводом марки А25, длиной 5 км. Линия 0,38 кВ имеет длину 0,5 км и выполнена проводом А50.
Решение:
1.Определим годовое число часов использования максимальных нагрузок:
2. Определим время потерь по графику, представленному на рисунке 1. Оно составляет 7500 ч.
3.Определим сопротивление проводов линии по формуле:
По таблице П 1.1 определим удельные сопротивления одного километра линии: r 0A25=1,28 Ом/км, r 0A50=0,64 Ом/км.
Тогда для линии напряжением10 кВ r= 1,28∙5 =6,4 Ом; для линии 0,38кВ r =0,64∙0,5 =0,32 Ом.
4. Потери энергии в линии 0,38 кВ составят:
Вт ч =
=18000 кВт ч.
5.Потери энергии в трансформаторе определим следующим образом. Из таблицы П1.2 для трансформатора мощностью 100 кВА с высшим напряжением 10 кВ кВт, кВт.
кВА.
,806 кВт.
6. Определим потери в линии напряжением 10 кВ.
Максимальный ток в линии напряжением 10 кВ равен
Потери энергии в линии напряжением10 кВ составляют
.
7. Суммарные потери энергии в сети
В процентах к потребляемой энергии они составят