Расчеты технологического расхода (потерь) электроэнергии на ее транспорт в электрических сетях энергосистем
%PDF-1.6 % 1 0 obj > > > ] /ON [ 5 0 R ] /Order [ ] /RBGroups [ ] >> /OCGs [ 5 0 R ] >> /PageLabels 7 0 R /Pages 10 0 R /StructTreeRoot 19 0 R /Type /Catalog >> endobj 2 0 obj /CreationDate (D:20180219102804+02’00’) /Creator (PScript5.dll Version 5.2.2) /Keywords /ModDate (D:20180411135018+03’00’) /Producer (Acrobat Distiller 10.0.0 \(Windows\)) /Title >> endobj 3 0 obj > /Font > >> /Fields [ ] >> endobj 4 0 obj > stream 2018-02-19T10:28:04+02:00PScript5.dll Version 5.2.22018-04-11T13:50:18+03:002018-04-11T13:50:18+03:00Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows)Электрические сети, Электроэнергетические системы, Электрическая энергия, Потери, Расчета методы application/pdf
И.Microsoft Word — Секция_3.
doc%PDF-1.6 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj >> endobj 2 0 obj > stream application/pdf
Расчет технических потерь в линии передачи/распределения:
Введение:
- Существует два типа потерь в линии передачи и в линии распределения.
- (1) Технические потери и
- (2) Коммерческие убытки.
- Необходимо рассчитать технические и коммерческие потери. Обычно технические потери и коммерческие потери рассчитываются отдельно. Потери при передаче (технические) напрямую влияют на тариф на электроэнергию, но коммерческие потери не распространяются на всех потребителей.
- Технические потери распределительной линии в основном зависят от электрической нагрузки, типа и размера проводника, длины линии и т. д.
- Попробуем рассчитать технические потери одной из следующих 11 кВ распределительных линий
Пример:
- Распределительная линия 11 кВ имеет следующий параметр.
- Основная длина линии 11 кВ составляет 6,18 км.
- Общее количество распределительного трансформатора на фидере 25 кВА = 3 шт.
, 63 кВА = 3 шт., 100 кВА = 1 шт. - Потери в железе трансформатора 25 кВА = 100 Вт, потери в меди = 720 Вт, средние потери в низковольтной линии = 63 Вт.
- 63 кВА Потери в железе трансформатора = 200 Вт, потери в меди = 1300 Вт, средние потери в низковольтной линии = 260 Вт.
- 100 кВА Потери в железе трансформатора = 290 Вт, потери в меди = 1850 Вт, потери в низковольтной линии = 1380 Вт.
- Максимальный ток составляет 12 ампер.
- Единица, отправленная во время подачи, составляет 4 кВтч
- Единица, проданная во время подачи, составляет 353592 кВтч
- Нормативный коэффициент разнообразия нагрузки для городского источника питания равен 1,5, а для сельского источника питания равен 2,0
, 63 кВА = 3 шт., 100 кВА = 1 шт.Общая подключенная нагрузка = количество подключенных трансформаторов.
- Общая подключенная нагрузка = (25×3) + (63×3) + (100×1).
- Общая подключенная нагрузка = 364 кВА.
Пиковая нагрузка = 1,732 x Линейное напряжение x Максимальный ток
- Пиковая нагрузка = 1,732x11x12
- Пиковая нагрузка = 228 кВА.
Коэффициент разнообразия (DF) = подключенная нагрузка (в кВА) / пиковая нагрузка.
- Коэффициент разнообразия (DF) = 364/228
- Коэффициент разнообразия (DF) = 1,15
Коэффициент нагрузки (LF) = отдаваемая единица (в кВтч) / 1,732 x напряжение сети x макс. х П.Ф. x 8760
- Коэффициент нагрузки (LF)=4 / 1,732x11x12x0,8×8760
- Коэффициент нагрузки (LF)=0,3060
Коэффициент нагрузки на потери (LLF) = (0,8 x LFx LF)+ (0,2 x LF)
- Коэффициент нагрузки на потери (LLF) = (0,8 x 0,3060 x 0,3060) + (0,2 x 0,306)
- Коэффициент потери нагрузки (LLF) = 0,1361
Расчет потерь в железе:
- Общие годовые потери в железе в кВтч = потери в железе в ваттах X количество TC на фидере X8760 / 1000
- Общие годовые потери в железе (25 кВА TC) = 100x3x8760 / 1000 = 2628 кВтч
- Общие годовые потери в железе (63 кВА TC) = 200x3x8760 /1000 =5256 кВтч
- Общие годовые потери в железе (100 кВА TC) = 290x3x8760 /1000 =2540 кВтч
- Общие годовые потери железа = 2628 + 5256 + 2540 = 10424 кВт·ч
Расчет потерь в меди:
- Суммарные годовые потери меди в кВт·ч = потери меди в ваттах XNos TC на фидере LFX LF X8760 / 1000
- Общие годовые потери меди (25 кВА TC) = 720x3x0,3×0,3×8760 /1000 =1771 кВтч
- Общие годовые потери меди (63 кВА TC) = 1300x3x0,3×0,3×8760 /1000 =3199 кВтч
- Общие годовые потери меди (100 кВА TC) = 1850x1x0,3×0,3×8760 /1000 = 1458 кВтч
- Общие годовые потери меди = 1771+3199+1458=6490кВтч
Потери в линии ВТ (кВтч) = 0,105 x (Нагрузка в соединении x 2) x Длина x Сопротивление x LLF /( LDF x DF x DF x 2 )
- Потери в линии ВТ = 1,05 x (265×2) х 6,18 х 0,54 х 0,1361 /1,5 х 1,15 х 1,15 х 2
- Потери линии HT = 831 кВтч
Пиковые потери мощности = (3 x общие потери в линии LT) / (PPLxDFxDFx 1000)
- Пиковые потери мощности = 3 x (3×63+3×260+1×1380) /1,15 x 1,15 x 1000
- Пиковые потери мощности = 3,0·
Потери в линии LT (кВтч) = (PPL.
) x (LLF) x 8760
- Потери в линии LT = 3 x 0,1361 x 8760
- Потери линии LT = 3315 кВтч
Общие технические потери = (высокочастотные потери + низкотемпературные потери + годовые потери Cu + годовые потери железа)
- Общие технические потери = (831+ 3315 + 10424 + 6490)
- Общие технические потери = 21061 кВтч
% Технические потери = (Общие потери) / (Ежегодно отправляемые единицы) x 100
- % Технические потери= (21061/4) x100= 4,30%
Оценить:
Нравится:
Нравится Загрузка…
Рубрика: Без рубрики
О Jignesh.Parmar (BE, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Jignesh Parmar закончил M.Tech (управление энергосистемой), BE (электротехника). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586.
Он имеет более чем 16-летний опыт работы в области передачи-распределения-обнаружения хищения электроэнергии-электротехнического обслуживания-электрических проектов (планирование-проектирование-технический анализ-координация-выполнение). В настоящее время он работает в одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмадабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Electrical Mirror», «Electrical India», «Lighting India», «Smart Energy», «Industrial Electrix» (Australian Power Publications). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные электрические программы на основе Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знаком с английским, хинди, гуджарати и французским языками. Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить себя по различным инженерным темам.
Потеря передачи: сколько электроэнергии теряется между электростанцией и вашей вилкой?
Потеряно при передаче
Джордан Вирфс-Брок |
Внутренняя энергия
Сколько энергии теряется по пути от электростанции к розетке в вашем доме? Этот вопрос задан Джимом Барлоу, архитектором из Вайоминга, в рамках нашего проекта IE Questions.
Чтобы найти ответ, нам нужно разобрать его шаг за шагом: сначала превратить сырье в электричество, затем передать это электричество в ваш район и, наконец, направить это электричество через стены вашего дома в вашу розетку.
Шаг 1: Создание электричества
Электростанции – угольные, газовые, нефтяные или атомные – работают по одному общему принципу. Энергоемкое вещество сжигается с выделением тепла, которое превращает воду в пар, который вращает турбину, вырабатывающую электричество. Термодинамические пределы этого процесса («Черт возьми, эта растущая энтропия!») означают, что только две трети энергии, содержащейся в сырье, фактически попадают в сеть в виде электричества.
Потери энергии на электростанциях: около 65%, или 22 квадриллиона БТЕ в США в 2013 г.
На этом графике показана тепловая эффективность различных типов электростанций. Все типы электростанций имеют примерно одинаковую эффективность, за исключением природного газа, в котором в последние годы наблюдается повышение эффективности с добавлением электростанций с комбинированным циклом. (Линия эффективности использования угля почти идентична ядерной энергии и выделена фиолетовым цветом).
Этап 2: Перемещение электроэнергии – передача и распределение
Большинство из нас не живут рядом с электростанцией. Так что нам как-то нужно провести электричество в наши дома. Это звучит как работа для линий электропередач.
Трансмиссия
Во-первых, электричество распространяется по высоковольтным линиям электропередач на большие расстояния, часто на многие мили по всей стране. Напряжение в этих линиях может составлять сотни тысяч вольт.
Вы не хотите возиться с этими строками.
Почему такое большое напряжение? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно вспомнить немного школьной физики, а именно закон Ома. Закон Ома описывает, как связаны количество энергии в электричестве и его характеристики – напряжение, ток и сопротивление. Это сводится к следующему: масштаб потерь зависит от квадратных тока в проводе. Этот квадратный коэффициент означает, что крошечный скачок тока может вызвать большой скачок потерь. Поддержание высокого напряжения позволяет нам поддерживать низкий ток и потери. (Для любителей истории: вот почему AC выиграл битву токов. Спасибо, Джордж Вестингауз.)
Jordan Wirfs-Brock / Inside Energy
Провисание линий электропередач фактически является ограничивающим фактором в их конструкции. Инженеры должны следить за тем, чтобы они не подходили слишком близко к деревьям и зданиям.
Когда это электричество пропадает, куда оно уходит? Нагревать. Электроны, движущиеся вперед и назад, сталкиваются друг с другом, и эти столкновения нагревают линии электропередач и воздух вокруг них.
Вы действительно можете слышать эти потери: этот треск, когда вы стоите под опорой ЛЭП, означает потерю электричества. Вы также можете увидеть потери: заметили, как линии электропередач провисают посередине? Частично это гравитация. А остальное — электрические потери. Тепло, как и тепло от потерянного электричества, заставляет металлические линии электропередач расширяться. Когда они это делают, они провисают. В жаркие дни линии электропередачи более провисшие и негерметичные.
Распределение
Высоковольтные линии электропередач большие, высокие, дорогие и потенциально опасные, поэтому мы используем их только тогда, когда электричество должно передаваться на большие расстояния. На подстанциях рядом с вашим районом электричество передается на более мелкие линии электропередач с более низким напряжением — такие, как на деревянных столбах. Теперь мы говорим о десятках тысяч вольт. Затем трансформаторы (вещи в форме банки, сидящие на этих столбах) еще больше снижают напряжение, до 120 вольт, чтобы сделать вход в ваш дом безопасным.
Как правило, линии электропередач меньшего размера означают большие относительные потери. Таким образом, хотя по высоковольтным линиям электропередачи электричество может передаваться гораздо дальше — десятки или сотни миль — потери невелики, около двух процентов. И хотя ваше электричество может пройти несколько миль или меньше по низковольтным распределительным линиям, потери высоки, около четырех процентов.
Потери энергии при передаче и распределении: около 6% – 2% при передаче и 4% при распределении – или 69 трлн БТЕ в США в 2013 г.
Jordan Wirfs-Brock
На этом графике показан средний процент потерь электроэнергии при передаче и распределении по штатам с 1990 по 2013 год. За исключением Айдахо, все штаты с наименьшими потерями являются сельскими, а штаты с самые высокие потери — все густонаселенные.
Забавный факт: потери при передаче и распределении, как правило, ниже в таких сельских штатах, как Вайоминг и Северная Дакота.
Почему? Менее густонаселенные штаты имеют больше высоковольтных линий электропередачи с низкими потерями и меньше низковольтных распределительных линий с высокими потерями. Изучите потери при передаче и распределении в вашем штате на нашем интерактивном графике.
Потери при передаче и распределении также различаются в зависимости от страны. В некоторых странах, таких как Индия, потери достигают 30 процентов. Часто это происходит из-за воров электроэнергии.
Шаг 3. Использование электричества в доме
Коммунальные предприятия тщательно измеряют потери от электростанции до вашего счетчика. Они должны, потому что каждый бит, который они теряют, съедает их прибыль. Но как только вы купили электроэнергию и она поступает в ваш дом, мы теряем счет потерь.
Ваш дом и провода в ваших стенах — это что-то вроде черного ящика, и подсчитать, сколько электричества теряется — электричества, за которое вы уже заплатили, — сложно. Если вы хотите узнать, сколько электричества теряется в вашем доме, вам нужно либо оценить его с помощью принципиальной схемы вашего дома, либо измерить его, установив счетчики на все ваши приборы.
Вы энергетический болван, пытающийся это сделать? Дайте нам знать, мы будем рады услышать от вас!
Потеря энергии в проводке внутри ваших стен: мы не знаем! Это может быть ничтожно мало, а может быть еще несколько процентов.
Будущее потерь при передаче и распределении
Сетевые инженеры работают над такими технологиями, как сверхпроводящие материалы, которые могут существенно снизить потери при передаче и распределении электроэнергии до нуля. Но на данный момент стоимость этих технологий намного выше, чем деньги, потерянные коммунальными компаниями из-за существующих горячих и протекающих линий электропередач.
Более экономичное решение по сокращению потерь при передаче и распределении состоит в том, чтобы изменить то, как и когда мы используем энергию. Потери не постоянная величина. Они меняются каждое мгновение в зависимости от таких вещей, как погода и энергопотребление. Когда спрос высок, например, когда мы все используем наши кондиционеры в жаркие летние дни, потери выше.