Расчет потерь мощности и энергии в электрических сетях

Одна из важнейших задач энергетики в настоящее время заключается в экономии энергоресурсов. Поэтому большое значение имеет снижение потерь мощности и энергии в электрических сетях, в том числе и в сетях сельских районов.

Потери мощности в питающих сетях напряжением 110−35 кВ, как правило, достаточно просто рассчитываются прямым счетом. Наибольшие сложности представляют расчеты потерь мощности и энергии в распределительных сетях напряжением 10−0,38 кВ. Это объясняется несколькими причинами.

Во-первых, указанные сети сильно разветвлены и состоят из большого числа участков, что само по себе повышает трудоемкость расчетов. Во-вторых, и это главное, в большинстве случаев отсутствует информация о величине нагрузки на отдельных участках ВЛ. В лучшем случае имеются данные о нагрузке головного участка ВЛ 10 и 0,38 кВ. Поэтому при расчете потерь в этих линиях приходится прибегать к ряду искусственных приемов [32].

Один из таких приемов заключается в использовании понятия эквивалентного сопротивления ВЛ R_ЭК, определяемого по формуле.

(2.20).

где ?Р — суммарные потери активной мощности в разветвленной линии, кВт; Э_Г, S_Э — соответственно ток, А, и полная мощность, кВ· А, головного участка ВЛ; S_Э, R_Э — соответственно полная мощность, кВ· А, и активное сопротивление, Ом, Э-го участка ВЛ; n — число участков.

Нагрузку на участках ВЛ можно считать распределенной пропорционально номинальным мощностям потребительских трансформаторов.

Потери энергии в линии за год, кВт· ч,.

?W = (S_Г² · R_ЛЭ · ф_М · 10^-3) / U_Н², (2.21).

где S_Г — расчетная мощность на головном участке, кВ· А; U_Н — номинальная мощность линии, кВ; ф_М — время максимальных потерь, ч.

Потери энергии в трансформаторах в режиме холостого хода (х.х.) проще вычислить прямым счетом.

?W_ТХ =? ?Р_ј · 8760, (2.22).

где ?Р_ј — потери х.х. каждого трансформатора, кВт; m — число трансформаторов.

Для расчета нагрузочных потерь энергии в трансформаторах необходимо сначала определить эквивалентное сопротивление (R_ТЭ) трансформаторов:

R_ТЭ = (? S_Нj² · R_Тj) / (? S_Нj)², (2.23).

где S_Нj — номинальная мощность трансформатора, кВ· А; R_Тj — активное сопротивление j — го трансформатора, Ом.

R_Тj = (?Р_КЗ · U_Н² · 10³) / (S_Нj)², (2.24).

где ?Р_КЗ — паспортное данное трансформатора, кВт; U_Н — номинальное напряжение трансформатора, кВ.

Теперь можно определить нагрузочные потери в трансформаторах, кВт· ч:

?W = (? S_j² · R_ТЭ · ф_М · 10^-3) / U_Н². (2.25).