Методические рекомендации по определению потерь электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4 кв основные организационно-технические мероприятия по снижению потерь электрической энергии
РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЗАКРЫТОГО ТИПА "РОСКОММУНЭНЕРГО"
ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АСУ МОСОБЛЭЛЕКТРО"
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ 10(6)-0,4 кВ
Основные организационно-технические мероприятия по снижению потерь электрической энергии
РАЗРАБОТАНЫ Российским акционерным обществом "Роскоммунэнерго" и ЗАО "АСУ Мособлэлектро"
СОГЛАСОВАНЫ Госэнергонадзором Минэнерго России (09.11.00 № 32-01-07/45)
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем председателя Госстроя России 23.04.01
Методические рекомендации по определению потерь электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4 кВ позволяют выполнять технически обоснованные расчеты, анализировать уровень потерь электрической энергии, разрабатывать мероприятия по оптимизации конфигурации и режимов работы городских электрических сетей по критерию минимизации потерь.
В соответствии с Рекомендациями по укрупненной оценке нормативов условно-постоянных и переменных потерь электрической энергии, утвержденными ФЭК России (постановление от 17.03.00 № 14/10), настоящие Методические рекомендации определяют требования к схемно-техническому методу, используемому для обоснования уточненных значений потерь электрической энергии при передаче и распределении с учетом реальной структуры электрических сетей и исходной информации.
В Методических рекомендациях рассмотрены основные организационно-технические мероприятия, направленные на снижение технологического расхода электрической энергии при ее передаче и распределении.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Настоящие "Методические рекомендации по определению потерь электрической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4 кВ" (далее - Методика) предназначена для применения организациями системы жилищно-коммунального хозяйства, эксплуатирующими городские электрические сети напряжением 10(6)-0,4 кВ.
2. В Методике рассматриваются положения, относящиеся к определению потерь электроэнергии в трансформаторах (Wтр) и линиях электропередачи (Wл).
3. Другие составляющие технологического расхода электроэнергии при ее передаче и распределении определяются:
- погрешность измерения активной электроэнергии (Wи) - по Методическим указаниям РД 34.11.325-90, утвержденным Главтехуправлением Минэнерго СССР 12.12.90 [1];
- расход электрической энергии на собственные нужды подстанций (Wсн) и хозяйственные нужды предприятий электрических сетей (Wхн) - по Типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94, утвержденной Главэнергонадзором России 02.09.94 [2].
В приложении 1 к настоящим Методическим рекомендациям приводятся извлечения из приложений 3, 4 Типовой инструкции РД 34.09.101-94.
4. Методика содержит порядок определения потерь электроэнергии методом поэлементного расчета и средних нагрузок, которые рекомендуются как предпочтительные для разомкнутых сетей 10(6) кВ.
Применение поэлементного метода расчета позволяет рассчитывать потери по отдельным конкретным элементам (распределительные линии 10(6) кВ; трансформаторы 10(6)/0,4 кВ; распределительные линии 0,4 кВ), а также по сети в целом.
5. Для выполнения расчетов и анализа потерь электроэнергии в городских электрических сетях должны использоваться программы расчетов с применением ЭВМ, имеющие сертификат соответствия. До внедрения программ, расчеты потерь в сетях могут проводиться без использования ЭВМ с соблюдением требований настоящей Методики.
Описание одной из рекомендуемых программ приведено в приложении к настоящей Методике. К использованию для расчета потерь электроэнергии допускаются программы, рекомендованные Госэнергонадзором или Госстроем России.
6. Для объективной оценки и анализа значений потерь электрической энергии целесообразно выполнение следующих видов расчетов:
ретроспективные - выполняются по ретроспективным (отчетным) данным;
оперативные - выполняются по оперативным (текущим) данным, получаемым через устройства телеизмерений;
перспективные - выполняются по прогнозируемым (планируемым) показателям с учетом выполнения мероприятий по оптимизации работы электрической сети.
7. Ретроспективные расчеты выполняются в целях:
определения структуры потерь по элементам (группам элементов) электрической сети;
выявления элементов сети, имеющих повышенные потери;
выявления величин потерь электроэнергии, не входящих в номенклатуру технически обоснованных, и составляющих безучетное потребление;
определения эффективности внедряемых мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
составления баланса электроэнергии по системе электроснабжения в целом, по структурным подразделениям предприятия и подстанциям, и разработки мероприятий по снижению небалансов.
8. Оперативные расчеты выполняются в целях:
текущего контроля за значениями потерь электроэнергии и их изменением во времени;
оперативной корректировки режимов и схем электрических сетей в целях минимизации потерь;
определения ожидаемых потерь электроэнергии за месяц, квартал, год;
формирования базы данных, используемых при прогнозировании потерь электроэнергии и выполнении перспективных расчетов.
9. Перспективные расчеты выполняются для:
определения ожидаемых потерь электроэнергии на планируемый и дальнейшие годы;
расчета ожидаемой эффективности планируемых мероприятий по снижению потерь;
сравнения вариантов реконструкции электрических сетей по уровню потерь электроэнергии.
10. Расчеты потерь электроэнергии должны базироваться на данные суточных графиков тока нагрузки и напряжения на шинах ЦП и РП, приходящихся на период контрольных замеров в зимний максимум и летний минимум нагрузок.
Измерения проводятся при нормальном режиме работы электрической сети.
Кроме того необходимо иметь величину токов трехфазного короткого замыкания на шинах ЦП или реактанс системы (Rс; Xc).
11. Для выполнения расчетов потерь в сети 0,4 кВ измерения токов нагрузки фаз и напряжения в начале и конце линии должны производиться одновременно. Токовые нагрузки измеряются на всех фазах и в нулевом проводе.
12. Результаты расчетов используются для анализа структуры технологического расхода электроэнергии на ее передачу и распределение, выявления элементов с повышенными потерями, разработки мероприятий по снижению потерь электрической энергии, а также при обосновании их размера для целей установления тарифов на электрическую энергию или размера платы за услуги по ее передаче и распределению.
13. На основании выполненных расчетов потерь электроэнергии предприятия должны проводить структурный анализ потерь электроэнергии (по элементам сети), по результатам которого разрабатываются ежегодные планы мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях.
14. Для анализа потерь электрической энергии и достоверности отчетных экономических показателей работы электрических сетей ежегодно должен составляться баланс, в состав которого включаются следующие показатели:
- поступление электроэнергии с шин ЦП в городскую распределительную сеть (Wп);
- отпуск электроэнергии потребителям (Wо);
- расход электроэнергии на собственные (Wсн) и хозяйственные нужды (Wхн);
- потери электроэнергии в силовых трансформаторах (Wтр);
- потери электроэнергии в распределительных линиях (Wл);
- погрешности измерений (Wи).
Значение фактического небаланса (НБ) определяются по формулам, приведенным в [2].
Если фактическое значение НБ превышает его допустимое значение, необходимо выявить причины этого и принять меры по их устранению.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
15. Подготовка исходных данных для расчета потерь электроэнергии
15.1. Для выполнения расчетов потерь электрической энергии используется утвержденная принципиальная электрическая схема питающей и распределительной сети 10(6)-0,4 кВ в нормальном режиме ее работы с указанием на ней всех центров питания (ЦП), распределительных пунктов (РП), типов реакторов, марок, сечений и длин всех кабельных (КЛ) и воздушных (ВЛ) линий, номера сетевых и абонентских трансформаторных подстанций (ТП). На ТП должны быть указаны номера ячеек, данные силовых трансформаторов, коммутирующих аппаратов. На ЦП и РП указываются номера секций и ячеек, наименование питающих и распределительных линий, отходящих от данных секций. Кроме того, на схеме сети должны быть проставлены токоразделы, соответствующие нормальному режиму работы электросети.
15.2. При расчетах потерь электрической энергии используются фактические данные, полученные из автоматизированной системы контроля и учета, а при ее отсутствии - результаты контрольных замеров за расчетный период.
16. Определение потерь электроэнергии в сетях напряжением 10(6) кВ
16.1. Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в сети напряжением 10(6) кВ являются:
общее количество активной электроэнергии Wп (кВтч), поступившей в распределительную сеть за расчетный период;
количество активной WА (кВтч) и реактивной Wp (кВАрч) энергии, поступившей в каждую линию напряжением 10(6) кВ за расчетный период;
суточные почасовые графики нагрузки I(t) (А) на шинах ЦП для рабочих суток зимнего максимума и летнего минимума нагрузок, выбранные для контрольных замеров в расчетный период;
сведения о продолжительности отключения линий в течение расчетного периода, ч;
данные о фактической величине расхода электрической энергии за расчетный период (кВтч, %) на передачу ее и распределение.
16.2. Расчет потерь электрической сети 10(6) кВ по программам на ЭВМ выполняется для каждого участка линии, отходящей от шин ЦП до абонента. До внедрения программ расчетов потерь на ЭВМ уровень потерь электрической энергии в электрических сетях может быть определен по нижеприведенным формулам.
16.3. Потери электроэнергии в каждой линии сети определяются по следующей формуле:
, (1)
где - потери активной энергии в активном сопротивлении линии (ф. 2);
- потери активной энергии в активном сопротивлении линии при передаче реактивной мощности
, кВтч.
16.4. Потери активной и реактивной электроэнергии в распределительной линии за расчетный период времени t:
= 3KэRt[+(-)]10-3, кВтч (2)
= 3KэXt[+(-)]10-3, кВтч (3)
где Kэ - коэффициент эквивалентности сопротивления распределительной линии;
R, X - активное и реактивное сопротивления распределительной линии, Ом;
t - расчетный период (за вычетом продолжительности отключения линии), ч;
Iмин, Iмакс - соответственно минимальное и максимальное значение нагрузки на головном участке линии, взятые из суточных графиков нагрузки, снятые в зимний максимум и летний минимум, приходящихся на период контрольных замеров, А;
- коэффициент формы графика нагрузки.
16.5. Коэффициент эквивалентности сопротивления позволяет для упрощения расчета заменить разветвленную распределительную линию некоторым эквивалентным сопротивлением, по которому протекает ток головного участка линии, при условии сохранения неизменными потери мощности для определенного момента.
Коэффициент эквивалентности Кэ определяется по графику рис. 1 в зависимости от отношения Rг.у/R и места сосредоточения мощной нагрузки (номинальной мощности ТП) вдоль распределительной линии (Rг.у - активное сопротивления головного участка распределительной линии, Ом).
Rг.y = r0Iг.у, Ом, (4)
где r0 - удельное расчетное активное сопротивление 1 км кабеля (провода) головного участка, Ом/км;
Iг.у - длина кабеля (провода) головного участка от ЦП до места присоединения суммарной нагрузки, км.
Для определения места сосредоточения мощной нагрузки вдоль распределительной линии поступают следующим образом. Количество нагрузок (ТП) распределительной линии делят пополам. По обе стороны предполагаемого сечения определяют суммарную установленную мощность трансформаторов ТП. В зависимости от того, по какую сторону сечения (в начале или в конце линии) суммарная установленная мощности больше, используются кривые 1 и 2 на графике рис. 1. Если имеется ответвление, то его условно заменяют сосредоточенной нагрузкой и суммарной установленной мощностью в месте присоединения ответвления.
1 - мощная нагрузка сосредоточена в начале линии;
2 - мощная нагрузка сосредоточена в конце или середине линии.
Рис. 1. Зависимость коэффициента эквивалентности сопротивления распределительной линии:
При выполнении расчетов на ЭВМ с использованием программных средств замена разветвленных линий эквивалентной нагрузкой не требуется, расчет потерь на ЭВМ выполняется для каждого участка сети 10(6) кВ.
16.6. Активное и индуктивное сопротивления распределительной линии определяют:
, , Ом, (5)
где roi, xoi - условное активное и индуктивное сопротивления 1 км кабеля (провода) одного сечения i-го участка, Омкм;
Ii - длина i-го участка, км;
k - число участков распределительной линии.
16.7. Средний ток нагрузки для каждой линии за расчетный период (год) определяется:
, А, (6)
где Ucp - среднее напряжение на шинах ЦП за расчетный период.
При наличии суточных графиков напряжения, снятых на шинах ЦП, можно определить наиболее вероятное (мода распределения U(М)) значения напряжения (приложение 8 п. 7).
16.8. Относительное значение среднего тока нагрузки для каждой линии определяют:
, (7)
где Iмин, Iмакс - минимальный и максимальный ток, взятый из суточных графиков замеров нагрузок в период контрольных замеров в расчетный период.
16.9. Из усредненного графика Iср = f() по значению Iср находится коэффициент формы годового графика нагрузки рис. 2 [6].
Рис. 2. Зависимость коэффициента формы графика Iср = f()
16.10. Для определения потерь электроэнергии для всей сети определяются потери электроэнергии для каждой линии по формуле (1) и затем суммируются:
, кВтч, (8)
где m - число распределительных линий.
Относительные потери электроэнергии в сети 10(6) кВ за расчетный период:
. (9)
17. Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
напряжением 10(6)/0,4 кВ
17.1. Исходными данными для расчета потерь электрической энергии в силовых трансформаторах являются:
тип трансформаторов, мощность;
номинальный ток, потери холостого хода и короткого замыкания (по паспортным данным);
сведения об отключении трансформаторов в течение расчетного периода;
средний максимальный рабочий ток трансформатора, взятый из суточных графиков нагрузки в период контрольных замеров:
, А; (10)
количество активной энергии, поступившей в силовые трансформаторы, Wтр, количество активной энергии, поступившей в абонентские трансформаторы Wтр.а (кВтч) за расчетный период.
17.2. Годовые потери электроэнергии в силовом трансформаторе определяются:
Wтр.i = Px.x.it + Pк.з.i, кВтч, (11)
где t - число часов работы трансформатора за расчетный период;
- время максимальных потерь (условное время, в течение которого потери в активном сопротивлении элемента сети при постоянной максимальной нагрузке были бы равны потерям энергии в том же элементе за расчетный период времени при действительном графике нагрузки), ч;
Px.x.i, Pк.з.i - потери мощности холостого хода и короткого замыкания, кВт;
Кз - коэффициент загрузки трансформатора в период годового максимума, определяемый как
, (12)
где Iнi - номинальный ток i-го трансформатора, А;
Iср.макс - средний максимальный ток по суточным графикам в период контрольных замеров.
17.3. Приближенно величину определяют по следующей формуле:
, ч, (13)
где Т - число часов использования максимальной нагрузки, ч.
17.4. Число часов использования максимальной нагрузки Т определяется по формуле:
, ч, (14)
где Uтр.н. - номинальное линейное напряжение трансформатора на низкой стороне.
На основании расчетных величин Т и можно построить график зависимости = f(T) приложение 2 [7].
17.5. Годовые потери электроэнергии во всех трансформаторах определяются: п
,кВтч, (15)
где n - число трансформаторов в электрической сети.
17.6. Относительная величина потерь электроэнергии в силовых трансформаторах:
, (16)
где Wтр - количество электроэнергии поступившей в силовые трансформаторы, кВтч:
Wтр = Wп – Wс – Wтр.a, кВтч. (17)
18. Определение величины потерь электрической энергии в сети напряжением 0,4 кВ
18.1. Исходными данными для определения потерь электроэнергии в целом по сети 0,4 кВ или по какому-либо району указанной сети являются:
количество электроэнергии Wн.н (кВтч), поступившей в сеть напряжением 0,4 кВ за расчетный период;
фазные напряжения на всех трех фазах отходящей линии U1а, U1б, U1в и токи Ia, Iб, Iв , измеренные на шинах ТП;
фазные напряжения U2а, U2б, U2в измеренные в конце линии.
Измерения выполняются в дни контрольных замеров в расчетный период.
18.2. Потери электроэнергии в линиях 0,4 кВ рассчитываются по формулам:
для кабельной линии
Wi = 1,35Kд.пiIсрiUср.i10-3, кВтч; (18)
для воздушной линии
Wi = 1,31Kд.пiIсрiUср.i10-3, кВтч, (19)
где Uср.i - среднее падение напряжения в конце распределительной линии, В;
Iсрi - средний ток линии 0,4 кВ в ее начале на ТП в момент замера Uср.i.
18.3. Относительные потери электроэнергии в кабельной сети с коммунально-бытовой нагрузкой определяются:
W% = 0,78Кд.п.ср(Uср.%) /Т, (20)
где Кд.п.ср - коэффициент дополнительных потерь, возникших из-за неравномерной загрузки фаз;
Uср – средние относительные потери напряжения для сети низкого напряжения, %.
18.4. Определение относительных потерь напряжения (в %) для сети напряжением 0,4 кВ производится по измерениям фазных напряжений в начале и в конце линии и подсчитывается как среднее фазное значение напряжения в начале и в конце линии в дни контрольных замеров:
, В; (21)
среднее значение потери напряжения в линиях:
U = Uср.н – Uср.к, В; (22)
средний процент потерь напряжения для одной ТП:
; (23)
средний процент потерь напряжения для всех ТП, на которых проводились замеры:
, (24)
где n- число ТП, на которых были выполнены контрольные замеры.
Средний процент потерь мощности в сети 0,4 кВ:
Pср% = Uср%Км/н, (25)
где Км/н - коэффициент, определяющий отношение потери мощности к потери напряжения (для приближенных вычислений принимать Км/н = 0,75 [4].
18.5. Число часов максимальных потерь рекомендуется определять по формуле 13 или из графика = f(T) (приложение 2).
18.6. Средний коэффициент дополнительных потерь для сети напряжением до 0,4 кВ равен:
, (26)
где n - число распределительных линий, включенных в расчет;
Кд.пi - коэффициент дополнительных потерь при неравномерной нагрузке фаз распределительной линии определяют:
, (27)
где Rо, Rф- соответственно активные сопротивления нулевого и фазного проводов, Ом;
Кнi – коэффициент неравномерности нагрузки фаз распределительной линии, который равен:
, (28)
где Iai, Iвi, Iсi - соответственно значения токов (А) фаз А, В, С головного участка распределительной линии 0,4 кВ;
Iсрi - среднее значение токов (А) фаз А, В, С.
Коэффициенты и Кд.п можно определить по приложениям 3 и 4.
Для двухпроводной линии Кд.п = 1, для трехпроводной линии Кд.п = .
18.8. Относительная величина потерь электроэнергии в сети с воздушными линиями и коммунально-бытовой нагрузкой определяется:
W% = 0,76Кд.п ср(Uср%)/Т. (29)
18.9. Относительная величина потерь электроэнергии в линии с одной нагрузкой равна:
W% = (Uср%)/T. (30)
18.10. Потери электроэнергии в сети напряжением 0,4 кВ будут равны:
, кВтч. (31)
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ГОРОДСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
19. Снижение потерь электроэнергии при передаче и распределении является актуальной задачей энергоснабжающих организаций и одним из основных направлений энергосбережения.
Основным условием работы электрической сети с минимальными потерями является ее рациональное построение. При этом особое внимание должно быть уделено правильному определению точек деления в замкнутых сетях, экономичному распределению активных и реактивных мощностей, внедрению замкнутых и полузамкнутых схем сети 0,4 кВ.
Потери энергии в рационально построенных и нормально эксплуатируемых сетях не должны превышать обоснованного технологического расхода энергии при ее передаче и распределении. Мероприятия по снижению потерь энергии должны проводится в сетях, где есть те или иные отклонения от рационального построения и оптимального режима эксплуатации.
Применение современных математических методов расчета позволяет минимизировать технологические расходы электроэнергии и довести их до технически обоснованных величин.
20. Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях может быть достигнуто как в результате проведения мероприятий по общей оптимизации сети, когда снижение потерь энергии является одной из составляющих частей комплексного плана, так и в результате проведения мероприятий, направленных только на снижение потерь. По этому признаку все мероприятия по снижению потерь (МПС) могут быть условно разделены на три группы:
- организационные, к которым относятся МПС по совершенствованию эксплуатационного обслуживания электрических сетей и оптимизации их схем и режимов (малозатратные и беззатратные МПС);
- технические, к которым относятся мероприятия по реконструкции, модернизации и строительству сетей (МПС, требующие капитальных затрат);
- мероприятия по совершенствованию учета электроэнергии, которые могут быть как беззатратные, так и требующих дополнительных затрат (при организации новых точек учета).
21. К организационным мероприятиям могут относиться:
- определение (выбор) точек оптимального деления сети 6-10 кВ;
- уменьшение времени нахождения линии в отключенном положении при выполнении технического обслуживания и ремонта оборудования и линий;
- снижение несимметрии (неравномерности) загрузки фаз;
- рациональная загрузка силовых трансформаторов.
22. К приоритетным техническим мероприятиям в распределительных сетях 10 (6)-0,4 кВ относятся:
- в проектах предусматривающих при реконструкции перевод действующих сетей 6 кВ на повышенное напряжение 10 кВ рекомендуется использовать установленное оборудование при соответствии его характеристик повышенному напряжению;
- увеличение доли сетей на напряжение 35 кВ;
- сокращение радиуса действия и строительство ВЛ 0,4 кВ в трехфазном исполнении по всей длине;
- применение столбовых трансформаторов (10 (6)/0,4 кВ) малой мощности для сокращения протяженности сетей напряжением 0,4 кВ;
- перевод сетей низкого напряжения с 220 В на 380 В;
- применение самонесущих изолированных и защищенных проводов для ВЛ напряжением 0,4-10 кВ;
- использование максимально допустимого сечения проводов в электрических сетях напряжением 0,4-10 кВ с целью адаптации их пропускной способности к росту нагрузок в течение всего срока службы:
- усиление элементов действующей сети путем прокладки новых линий или замене проводов и кабелей на большие сечения;
- проведение работы по компенсации реактивных нагрузок;
- поддержание значений показателей качества электроэнергии в соответствии с требованием ГОСТ 13109-97;
- внедрение устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольт добавочных трансформаторов, средств встроенного регулирования напряжения;
- внедрение нового экономического электрооборудования, в частности, трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода, установка конденсаторных батарей встроенных в КТП и ЗТП;
- комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей, применение коммутационных аппаратов нового поколения;
- применение средств дистанционного определения мест повреждения в электрических сетях для сокращения времени поиска и ликвидации аварий.
23. В состав мероприятий по совершенствованию учета следует предусматривать:
- применение приборов учета (электросчетчики, измерительные трансформаторы) более высокого класса точности измерения;
- осуществление мер по предупреждению несанкционированного доступа к клеммам средств измерений;
- внедрение автоматизированных систем учета, сбора и передачи информации;
- проведение организационных и технических мероприятий по предупреждению выявления и устранению безучетного потребления электрической энергии.
24. Характерной особенностью режима работы электрических сетей 0,4 кВ является неравномерность загрузки фаз.
Величина потерь мощности при неравномерной нагрузке фаз Рн может быть выражена как
Рн = Кд.пРс,
где Рс - потери мощности при симметричной нагрузке фаз, кВт;
Кд.п - коэффициент дополнительных потерь при неравномерной нагрузке.
Выравнивание нагрузок производится переключением нагрузки с более загруженной фазы на менее загруженные после проведения замеров нагрузок по фазам линии и анализа результатов.
Отрицательное влияние несимметрии, которую нельзя устранить выравниванием нагрузок по фазам, можно уменьшить:
заменой силовых трансформаторов со схемой соединения обмоток "звезда/звезда" на трансформаторы со схемой "звезда/зигзаг" или "треугольник/звезда", которые менее чувствительны к несимметрии нагрузок;
увеличением сечения нулевого провода в линии 0,4 кВ до сечения фазного провода.
В приложении 5 приводится пример расчета эффективности мероприятий выравнивания нагрузки фаз в сети 0,4 кВ.
25. Важным мероприятием по сокращению технологического расхода электроэнергии является увеличение эффективности использования трансформаторов за счет сезонного отключения одного из двух трансформаторов двухтрансформаторной подстанции. При этом отключается трансформатор, работающий с наименьшей нагрузкой, и его нагрузка переводится на другой трансформатор. Пример расчета эффективности данного мероприятия приводится в приложении 6.
26. Сокращение потерь электроэнергии достигается заменой трансформаторов при устойчивом недоиспользовании их мощности. При коэффициенте загрузки трансформатора 10(6)/0,4 кВ меньше 0,5, имеет место существенное относительное увеличение потерь электроэнергии за счет потерь холостого хода.
Снижение потерь электроэнергии в результате замены трансформаторов определяется по формуле:
Wтр = (Рх.х.1 - Рх.х.2)Т + (), кВтч, (32)
где Рх.х.1, Рх.х.2- потери мощности холостого хода трансформаторов, кВт;
Ркз.1, Ркз.2 - потери мощности короткого замыкания трансформаторов, кВт;
Т - время использования максимальной нагрузки;
- время максимальных потерь.
В приложении 7 приведен пример расчета эффективности замены малозагруженных трансформаторов трансформаторами меньшей мощности.
Приложение 1
(справочное)
Извлечение из типовой инструкции по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94
Номенклатура элементов расхода электроэнергии на собственные нужды подстанции (из приложения 3 к типовой инструкции)
Номенклатура включает расход электроэнергии на следующие цели:
- обогрев, освещение, вентиляция помещений (ЗРУ; проходная);
- зарядно-подзарядные устройства аккумуляторных батарей;
- освещение территории;
- питание оперативных цепей и цепей управления (на подстанциях с переменным оперативным током);
- обогрев ячеек КРУН (с аппаратурой релейной защиты, автоматики телемеханики, счетчиками, приводами масляных выключателей);
- небольшие по объему ремонтные работы, выполняемые в процессе эксплуатации;
- дренажные насосы, мелкие станки, приспособления.
Номенклатура элементов расхода электроэнергии на хозяйственные нужды электрических сетей
(из приложения 4 к типовой инструкции)
В номенклатуру входит расход электроэнергии на следующие объекты и виды работ:
- ремонтные, механические и столярные мастерские;
- масляное хозяйство;
- автохозяйство (база механизации);
- учебные полигоны;
- склады оборудования и материалов;
- административные здания предприятий электрических сетей, помещения различного назначения (учебные кабинеты, библиотека, медпункт, бытовые помещения, специализированные лаборатории, убежища);
- монтажные наладочные работы, капитальный, средний и аварийно-восстановительный ремонты зданий и оборудования, выполняемые персоналом электросетей; те же работы, выполняемые подрядными организациями, если по условиям договора с подрядчиком сетевое предприятие принимает на себя необходимый при выполнении этих работ расход электроэнергии.
Приложение 2
Зависимость = f(T)
Приложение 3
Коэффициент неравномерности нагрузки фаз в сетях 0,4 кВ
К2
К1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
1,5
1,504
1,52
1,547
1,594
1,667
1,776
1,935
2,167
2,504
3,0
0,1
1,37
1,365
1,37
1,389
1,422
1,476
1,56
1,684
1,684
2,125
0,2
1,25
1,258
1,26
1,271
1,296
1,339
1,406
1,507
1,658
0,3
1,16
1,168
1,177
1,185
1,205
1,241
1,298
1,383
0,4
1,12
1,117
1,116
1,122
1,14
1,172
1,222
0,5
1,08
1,078
1,072
1,078
1,095
1,125
0,6
1,05
1,042
1,042
1,049
1,066
0,7
1,024
1,021
1,022
1,031
0,8
1,01
1,008
1,012
0,9
1,002
1,002
1,0
1,0
Коэффициенты
,
где Iа -ток наиболее загруженной фазы, Iс - ток наименее загруженной фазы (K1 > K2).
Приложение 4
Зависимость Кд.п от К2 при
Зависимость дополнительных потерь от неравномерной загрузки фаз
Приложение 5
(к п. 24)
Пример расчета эффективности и мероприятий от выравнивания
нагрузки фаз в сети 0,4 кВ
номер рубильника
До проведении выравнивании нагрузки фаз
ток в фазах, А
средний ток Iср, A
потери напряжения, U, В
число часов максимальных потерь, , ч
коэффициент несимметрии
коэффициент дополнительных потерь Кд.п
потери электpоэнергии в линии А1, кВтч
Iа
Iв
Iс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
11
18
20
16,3
2,35
5650
1,042
1,105
322,9
2
65
29
56
50
14
5650
1,078
1,183
6316
3
18
16
20
18
1,79
5650
1,008
1,03
253
4
36
55
46
45,7
5,5
5650
1,022
1,088
2085
5
60
30
60
50
6,8
2650
1,08
1,2
1460
6
15
48
5
22,7
5
4550
1,684
2,71
1889
7
10
13
70
31
20,6
4550
1,684
4,56
17887
Итого
30214
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
16
18
15
16,3
2,35
5650
1,002
1,005
218
2
49
45
56
50
14
5650
1,008
1,025
5446
3
18
18
18
18
1,79
5650
1
1
246
4
40
51
46
45,7
5,5
5650
1,002
1,008
1932
5
50
50
50
50
6,8
2650
1
1
1171
6
25
25
18
22,7
5
4550
1,073
1,16
823
7
31
28
34
31
20,6
4550
1,022
1,11
4354
Итого
14190
Приложение 6
(к п. 25)
Пример расчета эффективности при сезонном отключении одного из работающих трансформаторов в двухтрансформаторной подстанции
(трансформаторы работают на разные шины)
Номер трансформатора
Номинальная мощность Sн, кВА
ток, А
коэффициент загрузки Кз
число часов, ч
потери мощности, кВт
потери энергии, кВтч
номинальный Iн
максимальный рабочий Iм
максимальной нагрузки Т
максимальных потерь
холостого хода Рх.х
короткого замыкания Рк.з
холостого хода Wx.x
короткого замыкания Wxк.з
t = 8760 ч
1
100
144
110
0,76
6789
5650
0,6
2,4
5256
7915
2
100
144
85
0,59
6789
5650
0,6
2,4
5256
4720
t = 6760 ч (трансформаторы на лето отключают)
1
100
144
110
0,76
5540
4000
0,6
2,5
4056
5603
2
100
144
85
0,59
5540
4000
0,6
2,4
4056
3342
t = 2000 ч(летний период)
1
100
144
53,3
0,37
1250
500
0,6
2,4
1200
164
Приложение 7
(к п. 26)
Пример расчета эффективности замены малозагруженных трансформаторов трансформаторами меньшей мощности
номер ТП
номинальная мощность трансформатора, кВА
потери холостого хода, кВт
потери короткого замыкания, кВт
номинальный ток, А
макс. ток, I м, А
коэффициент загрузки
число часов максим. потерь r, ч
снижение потерь А = W1 -W2, кВтч
Sн1
Sн2
х.х1
х.х2
к.з1
к.з2
Iн1
Iн2
Кз1
Кз2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
51/1
320
250
1,6
0,82
6,07
3,7
462
361
185
0,4
0,51
5650
5339
51/1
320
250
1,6
0,82
6,07
3,7
462
361
150
0,32
0,41
5650
5111
59/1
320
100
1,6
0,365
6,07
1,97
462
144
85
0,184
0,59
5650
5664
59/2
320
100
1,6
0,365
6,07
1,97
462
144
100
0,216
0,7
5650
4522
60
320
250
1,6
0,82
6,07
3,7
462
361
225
0,487
0,62
4550
4600
66
320
250
1,6
0,82
6,07
3,7
462
361
190
0,411
0,53
2650
3278
116/1
180
100
1
0,365
4
1,97
260
144
110
0,423
0,764
5650
4331
116/2
180
100
1
0,365
4
1,97
260
144
85
0,327
0,59
5650
2848
Итого 35693
Приложение 8
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Использованные в примере расчета параметры электрической сети и режима ее работы приняты по реальному объекту, имеющему сети напряжением 6 и 0,4 кВ, 6 ЦП и 14 отходящих линий. Схема питания потребителей - петлевая, в нормальном режиме разомкнутая. Электрическая сеть имеет 9 РП и 168 ТП.
Через электросеть потребителя передано за предыдущий год 97650 тыс. кВтч электроэнергии; отчетные потери - 8%.
Расчет потерь электроэнергии в сети напряжением 6 кВ
1. Для расчета потерь электрической энергии в сети напряжением 6 кВ составляются таблицы 1, 2, в которые из принципиальной схемы сети заносятся марки, сечения, длина проводов и кабелей всех участков питающей и распределительной сети.
Значения активного и индуктивного сопротивления головных участков распределительных линий
Таблица 1
Номер линии, отходящей от п/ст
Марка и сечение провода или кабеля
Длина, Ii, км
Удельное расчетное активное сопротивление , roi Ом/км
Активное сопротивление Ri, Ом
Удельное расчетное индуктивное сопротивление Xoi, Ом/км
Индуктивное сопротивление Xi, Ом
Л1
СБ 3150
1,69
0,123
0,208
0,08
0,135
Л3
АСБ 3185
3,60
0,17
0,612
0,08
0,288
Л2
СБ 3150
1,69
0,123
0,208
0,08
0,135
Л4
АСБ 3185
1,36
0,17
0,231
0,08
0,109
Л5
СБ 3120
0,709
0,158
0,112
0,08
0,057
Л7
АСБ 3150
0,53
0,21
0,111
0,08
0,042
Л9
АСБ 3240
2,29
0,132
0,302
0,08
0,419
Л6
АСБ 3150
0,53
0,21
0,111
0,08
0,042
Л8
СБ 3120
0,709
0,158
0,112
0,08
0,057
Г4
СБ 3150
1,26
0,123
0,155
0,08
0,101
Л23
АСБ 3240
3,935
0,132
0,519
0,08
0,315
Л54
АСБ 3240
2,40
0,132
0,317
0,08
0,192
Л64
АСБ 3240
1,16
0,132
0,153
0,08
0,093
Л85
АСБ 3240
2,40
0,132
0,317
0,08
0,192
Rn = 3,468
Хn = 2,177
Значения активного и индуктивного сопротивлений и нагрузки участков распределительной сети фидера Л1*
_____________
* Для сокращения объема справочного материала в таблицу 2 занесены значения сопротивлений участков только одной распределительной линии (Л1), отходящей от ЦП (рис. 1, приложения 8).
Таблица 2
Наименование участка
Марка и сечение провода или кабеля
Длина Ii, км
Удельное расчетное активное сопротивление roi, Ом/км
Активное сопротивление Ri, Ом
Удельное расчетное индуктивное сопротивление Xсi, Ом/км
Индуктивное сопротивление Xi, Ом
Нагрузка i-го участка Iмi, A
РП50-ТП59
СБ 350
1,658
0,39
0,647
0,08
0,133
10
РП50-ТП48
СБ 330
0,503
0,39
0,196
0,08
0,04
30
ТП48-ТП55
СБ 395
0,248
0,2
0,05
0,08
0,02
25
ТП55-ТП61
СБ 370
0,25
0,28
0,07
0,08
0,02
15
ТП61-ТП54
СБ 370
0,25
0,28
0,07
0,08
0,02
10
РП50-ТП62
СБ 350
0,362
0,39
0,141
0,08
0,029
30
ТП62-ТП116
ААБ 370
0,19
0,46
0,087
0,08
0,015
10
ТП62-ТП53
СБ 350
0,22
0,39
0,086
0,08
0,018
15
ТП53-ТП51
СБ 330
0,337
0,39
0,131
0,08
0,029
5
Rn = 1,478
Хn = 0,284
2. По суточным графикам нагрузок всех распределительных линий, отходящих от ЦП, заполняются таблицы 3 и 4.
Суточный график нагрузок за зимний рабочий день головных участков распределительных линий, снятый на шинах подстанций (А)
Таблица 3
Часы
Л1
Л3
Л2
Л4
Л5
Л7
Л9
Л6
Л8
Г4
Л23
Л54
Л64
Л85
0
30
70
62
50
50
20
100
63
55
0
Откл
80
180
10
1
30
70
63
50
50
20
90
62
55
0
0
90
160
10
2
30
65
52
50
50
20
85
55
50
0
0
90
160
10
3
30
60
50
30
50
20
70
52
45
0
0
90
150
10
4
30
60
50
30
50
20
70
52
50
0
0
100
170
20
5
30
64
50
30
50
20
70
55
50
0
0
110
180
20
6
30
65
57
30
50
20
90
60
50
0
0
140
210
30
7
57
100
70
55
50
20
115
75
70
160
0
150
260
40
8
65
105
75
60
80
20
120
75
80
220
0
150
270
40
9
70
110
80
75
80
20
120
90
80
230
0
130
250
30
10
70
115
90
80
100
20
140
110
90
220
0
115
240
40
11
60
110
100
70
90
20
130
90
90
210
0
115
260
30
12
60
110
90
65
110
20
130
80
80
200
0
120
270
30
13
60
110
90
60
50
20
110
70
80
190
0
120
270
10
14
60
100
90
55
50
20
120
60
70
190
0
120
250
30
15
50
95
80
50
50
20
110
70
70
200
0
140
270
30
16
50
100
80
50
50
20
110
70
70
210
0
160
265
40
17
50
100
75
50
30
20
110
70
70
220
0
190
280
60
18
50
90
75
50
30
20
110
70
70
220
0
200
300
80
19
50
100
80
50
30
20
120
70
70
230
0
210
275
80
20
60
100
90
55
30
20
140
80
80
230
0
200
275
80
21
60
120
120
60
40
30
160
120
100
220
0
175
250
80
22
65
115
100
70
40
30
160
120
100
200
0
120
215
40
23
60
120
100
70
40
30
160
110
90
170
0
120
140
40
24
30
70
60
50
30
20
100
70
70
160
0
120
140
40
Суточный график нагрузок за летний рабочий день головных участков распределительных линий, снятый на шинах подстанций (А)
Таблица 4
Часы
Л1
Л3
Л2
Л4
Л5
Л7
Л9
Л6
Л8
Г4
Л23
Л54
Л64
Л85
0
55
60
70
50
20
10
120
70
75
0
Откл
90
70
10
1
55
80
65
50
20
10
110
60
65
0
0
90
80
20
2
55
80
65
50
20
10
100
60
60
0
0
90
50
20
3
50
80
65
50
10
10
100
60
60
0
0
70
40
20
4
50
80
65
50
10
10
100
60
65
0
0
60
40
20
5
55
85
70
50
10
10
120
60
80
0
0
60
50
20
6
65
80
75
55
10
10
120
60
80
50
0
100
75
20
7
90
125
115
100
40
30
200
115
140
50
0
150
130
30
8
145
115
135
105
100
30
210
130
145
150
0
140
140
40
9
140
120
140
100
100
30
200
120
135
180
0
140
150
40
10
135
115
140
100
100
30
190
130
150
185
0
110
130
50
11
130
100
130
90
100
30
170
140
130
170
0
150
110
40
12
120
90
120
90
80
30
160
100
90
170
0
110
150
40
13
125
100
130
70
90
30
150
90
80
160
0
110
140
40
14
130
90
120
65
80
30
140
100
80
180
0
130
240
40
15
125
95
115
75
100
30
150
100
95
170
0
140
120
40
16
130
95
125
85
90
30
170
120
125
160
0
180
100
40
17
135
110
140
90
90
30
220
130
150
150
0
160
170
40
18
140
120
140
95
90
50
235
145
152
150
0
150
120
70
19
145
122
145
100
90
70
240
145
155
150
0
150
120
70
20
145
125
150
100
90
50
260
150
165
150
0
110
140
80
21
145
125
150
100
90
50
260
150
165
160
0
140
140
80
22
140
100
130
90
50
50
230
130
160
170
0
140
110
80
23
115
65
85
60
30
30
140
80
90
170
0
140
100
80
24
90
60
75
50
30
30
120
60
70
160
0
100
100
80
Рис. 1. Схема линий, отходящих от ЦП (фидер Л1, Л23)
3. Суточный график напряжения U(t) распределительных линий, отходящих от ЦП, за рабочие дни зимнего максимума и летнего минимума представлен соответственно в таблицах 5 и 6.
Суточный график напряжений головных участков распределительных линий за зимний день, снятый на шинах подстанций (кВ)
Таблица 5
Часы
Л6; Л8; Л2; Л4
Л5; Л7; Л9; Л1; Л3
Г4
Л23
Л54
Л64
Л85
0
6,4
6,2
5,9
5,9
6
6
6,1
1
6,4
6,2
5,9
6
6
6
6
2
6,4
6,2
5,9
6
6
6
6
3
6,4
6,2
5,9
6
6
5,9
5,9
4
6,4
6,2
5,9
5,9
6
6
6
5
6,4
6,2
5,9
6
6
6
6
6
6,4
6,2
5,8
6
6
6
6
7
6,4
6,2
5,9
6,1
6,1
6,1
6,2
8
6,4
6,2
5,9
6,1
6,1
6,1
6,2
9
6,4
6,2
5,9
6,1
6,1
6,1
6,2
10
6,4
6,2
5,9
6
6,1
6,2
6,3
11
6,4
6,2
6
6
6,1
6,2
6,3
12
6,45
6,25
6
6
6
6,2
6,3
13
6,45
6,25
6
6,1
6,1
6,2
6,3
14
6,4
6,2
6
6,1
6,1
6,2
6,3
15
6,45
6,25
6
6,1
6,1
6,2
6,2
16
6,45
6,25
6
6
6,1
6,2
6,2
17
6,45
6,25
6
6
6,1
6
6,2
18
6,45
6,25
6
6
6,1
6
6,2
19
6,45
6,25
6
6
6,1
6
6,2
20
6,4
6,3
6
6
6,1
6
6,2
21
6,4
6,3
6
6
6,1
6
6,2
22
6,4
6,3
6
6
6,1
6
6,2
23
6,4
6,3
6
6
6,1
6
6,2
24
6,4
6,3
6
6,1
6
6,2
6,2
Суточный график напряжения головных участков распределительных линий за летний рабочий день снятый на шинах подстанций (кВ)
Таблица 6
часы
Л6; Л8; Л2; Л4
Л5; Л7; Л9; Л1; Л3
Г4
Л23
Л54
Л64
Л85
0
6,2
6,4
6
Откл.
6
6
6
1
6,22
6,38
6
0
6
6
6
2
6,2
6,35
6
0
6
6
6
3
6,2
6,35
6
0
6
6
6
4
6,2
6,35
6
0
6
6
6
5
6,2
6,35
6
0
6
6
6,1
6
6,2
6,35
6
0
5,9
6
6,1
7
6,25
6,4
6
0
6
6
6,1
8
6,25
6,4
6
0
6,1
6,2
6,2
9
6,3
6,4
6
0
6,1
6,1
6
10
6,3
6,4
6
0
6
5,9
6
11
6,3
6,4
6,1
0
6
6
6
12
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6
13
6,3
6,4
6,2
0
6,1
6
6
14
6,3
6,4
6,2
0
6,1
6
6
15
6,3
6,4
6,2
0
6,1
6
6
16
6,3
6,4
6,2
0
6,1
6
6
17
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,1
18
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,2
19
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,2
20
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,2
21
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,2
22
6,3
6,4
6,2
0
6,1
6,1
6,2
23
6,3
6,4
6,2
0
6
6
6,2
24
6
6,4
6,2
0
6
6
6,2
4. Расчет выполняется для одной распределительной линии, отходящей от ЦП (фидер Л1) (рис. 1.).
5. Активное сопротивление всей распределительной линии фидера Л1 определяется суммированием данных, приведенных в таблицах 1 и 2.
R = 0,208 + 0,647 - 0,196 + 0,05 + 0,07 + 0,07 + 0,141 + 0,087 + 0,086 + 0,131 = 1,686 Ом
6. Активное сопротивление головного участка распределительной линии фидера Л1 Rг.у = 0,208 Ом.
Коэффициент эквивалентности Кэ в зависимости от Rг.у к R определяется по рис. 1 (кривая 1, так как в начале распределительной линии подсоединяется мощное ответвление); Кэ = 0,19.
7. Для определения моды распределения напряжения U(м) используются суточные графики напряжения, снятые на шинах Л1 за зимний и летний рабочие дни и данные таблицы 7.
Вариационный ряд
Таблица 7
Интервал, напряжений (кВ)
Количество значений, попавших в данный интервал
Частота
6,15-6,25
13
13/50 =
6,25-6,35
12
12/50 =
6,35-6,45
25
25/50 =
Uмо - 6,35
N = 50
0/50 =
i = 0,l
i = 0,l - значение интервала (0,1 кВ) между максимальным и минимальным напряжением интервала;
Uмо - нижняя граница интервала с наибольшим количеством значений, в котором лежит мода;
- частота, соответствующая этому интервалу;
, - частота соответственно по предыдущему и последующему интервалам.
кВ.
8. Количество активной энергии переданной в распределительную линию:
Wa = 5954076 кВтч
Количество реактивной энергии в распределительной линии:
Wp= 1120500 кВАрч
9.Средняя величина тока линии за расчетный период - год (8760 ч):
, А
10. Значения минимального годового тока Iмин = 30 А и максимального годового тока Iм = 145 А берутся из суточных графиков нагрузки для летнего и зимнего рабочих дней на шинах Л1 (таблицы 3 и 4).
11. Относительное значение средней величины нагрузки:
По графику (рис. 2) определяем = 0,22
12. Потери электроэнергии в распределительной линии Л1 за расчетный период (год) равны:
WЛ1 = 30,191,6868760[302 + (1452 - 302)0,22]10-3 = 40607 кВтч
13. Расчет потерь для остальных распределительных линий сведен в таблицу 8.
Расчет потерь электроэнергии в распределительных линиях 6 кВ за расчетный период (год)
Таблица 8
Номер линии
Rг.y, Ом
R, Ом
Кэ
U(m), KB
Wa,
кВтч
Wp, КВАрч
, А
Jm, A
Jмин, A
Wi, кВтч
Л1
0,208
1,686
0,19
6,38
5954076
112050
65
145
30
0,28
0,22
44850
Л3
0,612
1,645
0,48
6,384
8007600
0
33
125
60
0,35
0,285
145815
Л2
0,208
1,411
0,235
6,313
7926804
0
83
150
50
0,33
0,27
68841
Л4
0,231
2,521
0,155
6,313
4739200
0
50
100
30
0,28
0,22
29801
Л5
0,112
1,401
0,14
6,384
5556450
0
57
100
10
0,52
0,45
23479
Л7
0,111
5,447
0,06
6,384
2708520
0
28
70
10
0,3
0,24
10753
Л9
0,302
2,484
0,37
6,384
10745384
0
111
260
70
0,21
0,17
417141
Л6
0,111
0,834
0,2
6,313
5992848
0
63
150
52
0,11
0,08
18796
Л8
0,112
1,4
0,14
6,313
6881600
0
72
165
45
0,22
0,175
33146
Г4
0,155
2,622
0,11
5,99
9732336
0
107
230
50
0,32
0,26
94511
(t = 7000)
Л54
0,317
5,793
0,1
6,06
9592464
0
104
210
60
0,29
0,24
202784
Л64
0,153
3,998
0,09
6,0
14205780
0
156
300
40
0,45
0,38
332778
Л85
0,317
7,159
0,22
6,2
5433024
0
58
80
10
0,68
0,61
163203
Л23
0,519
0,852
0,71
6,0
172914
0
17
50
10
0,17
0,13
748
(t = 1000)
Итого
97650000
1586646
Расчет потерь электрической энергии в силовых трансформаторах 10(6)-0,4кВ
14. Количество электроэнергии, поступившей в сетевые и абонентские трансформаторы:
Wтр.с = 97650000 - 1586646 = 96063354 кВтч
15. Исходные данные для расчета потерь электрической энергии в силовых трансформаторах, сводятся в таблицы.
Для примера заполнения таблиц в табл. 9 приведены технические данные некоторых трансформаторов, установленных в сети. В графе "Итого" приведены показатели по трансформаторам всех 168 ТП.
Замеры токов нагрузок выполнены в зимний максимум нагрузки, характер нагрузки - промышленный.
Расчет потерь электроэнергии в трансформаторах
Таблица 9
Номер РП, ТП
Ном. мощность Sн, кВА
Ном ток Iн, А
Загрузка по фазам, А
Средний максимальный рабочий ток Iм, А
Коэф. загрузки
Потери мощности, кВт
Число часов макс нагрузки Т, ч
Число часов макс потерь , ч
Потери электроэнергии Wi, кВтч
Iа
Iв
Iс
холост ого хода Рх.х
короткого замыкания Рк.э
50/1
320
462
450
420
390
420
0,91
1,6
6,07
6014
4550
36837
50/2
320
462
300
330
350
327
0,71
1,6
6,07
6014
4550
27821
51/1
320
462
180
180
195
185
0,406
1,6
6,07
6789
5650
19503
51/2
320
462
150
150
150
150
0,32
1,6
6,07
6789
5650
17638
59/1
320
462
75
90
90
85
0,184
1,6
6,07
6789
5650
15177
59/2
320
462
100
100
100
100
0,216
1,6
6,07
6789
5650
15616
60
320
462
225
225
225
225
0,49
1,6
6,07
6014
4550
20566
66
320
462
180
195
195
190
0,411
1,6
6,07
4271
2650
16733
116/1
180
260
105
105
120
110
0,423
1
4
6789
5650
12804
116/2
180
260
90
90
75
85
0,33
1
4
6789
5650
11177
135
200
290
135
135
120
130
0,45
1,08
5,9
4271
2650
12599
и т.д.
Итого
69338
35490
231,5
935,9
3000500
Относительная величина потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
,
или 3,07% к общему количеству электроэнергии, поступившей в сеть.
Расчет потерь электроэнергии в сети напряжением 0,4 кВ
16. В качестве исходных данных для расчета потерь электроэнергии в сети напряжением 0,4 кВ (табл. 10) приняты:
24 ТП, имеющие наиболее протяженные распределительные линии; падение напряжения в конце каждой линии:
Ucp = Ucp ф1 - Ucp ф2;
фазные токи отходящих от ТП распределительных линий; количество электроэнергии, поступившей в сеть 0,4 кВ
96063354-3000500 = 93062854 кВтч;
17. Процент потерь электроэнергии в сети напряжением 0,4 кВ определяется по формуле 20:
Wн.н% = 0,781,0844,3%2700/4600 = 2,14% или
Wн.н = 930628540,0214 = 1991545 кВтч,
где 1,084= - средний коэффициент дополнительных потерь из-за равномерной нагрузки фаз (таблица 10);
4,3% = среднее значение потери напряжения в (%%) в сети 0,4 кВ (таблица 10).
18. На распределительных линиях, отходящих от ТП 56, ТП 6, необходимо провести мероприятие по выравниванию нагрузки фаз, так как величина коэффициента дополнительных потерь значительно отличается от единицы.
Данные для расчета потерь электроэнергии в сети напряжением 0,4 кВ
Таблица 10
Номер ТП
Ток в фазах, А
Средний ток Jcp, А
Коэффициент неравномерности
Коэффициент дополнительных потерь Кд.п.
Потери напряжения U
Iа
Iв
Iс
В
%
32
42
67
32
47
1,095
1,238
5
2,2
37
83
61
70
71,3
1,022
1,066
13
5,6
48
75
80
90
81,7
1,008
1,02
10
4,3
49
90
75
85
83,3
1,008
1,02
10
4,3
52
45
40
60
48,3
1,03
1,08
15
6,4
54
22
22
20
21,3
1,01
1,02
5
2,2
55
180
200
200
193,3
1,003
1,007
15
6,4
56
50
65
50
55
1,17
1,43
10
4,3
60
14
13
11
12,7
1,003
1,008
5
2,2
61
30
14
40
28
1,15
1,37
15
6,4
62
70
45
75
63,3
1,04
1,1
15
6,4
63
90
80
90
86,7
1
1
10
4,3
65
75
75
75
75
1
1
10
4,3
66
60
70
70
66,7
1
1
10
4,3
69
75
55
75
68,3
1,02
1,05
10
4,3
73
100
90
80
90
1
1
10
4,8
78
55
60
50
55
1
1
5
2,8
79
90
80
80
83,8
1
1
10
4,3
72
35
20
30
28,3
1,05
1,12
5
2,2
57
100
100
80
93,3
1,01
1,02
10
4,3
46
18
15
14
14
1
1
5
2,3
58
70
100
110
93,3
1,03
1,03
20
8,9
74
60
35
30
38,3
1,05
1,12
5
2,1
134
70
65
30
55
1,11
1,27
10
4,3
19. Структура потерь электроэнергии в городской электрической сети:
кВтч
%
распределительная сеть напряжением 6 кВ
1586646
1,63
сетевые трансформаторы
3000500
3,07
распределительная сеть напряжением до 0,4 кВ
1991545
2,04
Итого:
6578691
6,74
Общие потери электроэнергии по сети 6 кВ
20. Небаланс потерь электроэнергии составил величину:
НБ = 8% - 6,74% = 1,26%
Далее выясняются причины небаланса потерь свыше 1% и принимаются меры к их устранению.
Приложение 9
(справочное)
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ ГОРОДСКИХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ("ПРОГРЭС")*, РЕКОМЕНДОВАННОЙ ГОССТРОЕМ РОССИИ
(письма от 05.08.98 № СК-662 и от 30.04.99 № ЛЧ-1487/13)
_____________
* Разработчик - ЗАО "АСУ Мособлэлектро" совместно с Объединенным институтом ядерных исследований
Сертификат соответствия ГОССТРОЯ РОССИИ № 001 от 07 мая 1999 года
На основании метода поэлементного расчета технологического расхода (потерь) электроэнергии, рассмотренного в Методических рекомендациях, создан программный комплекс "ПРОГРЭС" для расчета потерь электроэнергии и их снижения.
Программа дает возможность выполнения на ЭВМ расчетов различных вариантов построения электрической сети и выявления оптимального варианта с точки зрения минимума потерь мощности и энергии. Каждый расчет производится по полной схеме электрической сети.
Программа устанавливается на любом IBM - совместимом персональном компьютере.
Программа решает задачи анализа потерь в электросети 6-10 кВ с разработкой мероприятий по снижению потерь, рассчитывает потери в любом участке сети и в разных интервалах времени (год, квартал, месяц). Она может использоваться для моделирования нагрузок при подготовке перспективных схем развития электрических сетей городов и населенных пунктов, технических условий на присоединение новых мощностей и реконструкцию сетей.
Программа выполняет следующие задачи:
- расчет токораспределения на основании нагрузок, замеренных на силовых трансформаторах;
- расчет напряжения в узлах сети;
- расчет загрузки элементов сети (линий, трансформаторов);
- расчет токов короткого замыкания;
- расчет потерь мощности и энергии в линиях и трансформаторах.
Программа предназначена для использования в городских электрических сетях системы жилищно-коммунального хозяйства, доступна к освоению инженерно-техническим персоналом, не имеющим специальной компьютерной подготовки, снабжена обучающим блоком.
Схема и информация о структуре распределительной сети 10(6)-0,4 кВ, данные о составе ее оборудования, замеренных токовых нагрузках хранятся в базе данных программы и могут быть оперативно изменены с целью моделирования аварийных режимов, а также различных эксплуатационных или ремонтных мероприятий.
Программа имеет библиотеку каталожных данных силовых трансформаторов, проводов и кабелей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методические указания по определению погрешности измерения активной электроэнергии при ее производстве и распределении РД 34.11.325-90. - М.: СПО ОРГРЭС, 1991.
2. Типовая инструкция по учету электроэнергии при ее производстве, передаче и распределении РД 34.09.101-94 - Правила учета электрической энергии, М.: Главгосэнергонадзор России, АОЗТ "Энергосервис", 1997.
3. Инструкция по проектированию городских электрических сетей РД 34.20.185-94 (с дополнением раздела 2, утвержденным приказом Минтопэнерго России от 29.06.99 № 213) - М.: Энергоатомиздат, 1995.
4. Методические указания по определению потерь электроэнергии и их снижению в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4кВ местных Советов (утверждены приказом Минжилкомхоза РСФСР от 31.10.80 № 556) - М.: ОНТИ АКХ, 1981.
5. Рекомендации для электросетевых предприятий по реализации энергосберегающих мероприятий при электроснабжении потребителей и контролю за использованием электроэнергии - М.: ОНТИ АКХ, 1988.
6. Л.Д. Клебанов. Вопросы методики определения и снижения потерь электрической энергии в сетях - Л-д.: изд-во ЛГУ, 1973.
7. Инструкция по расчету и анализу технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений И 34-70-030-87 - М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
8. Инструкция по снижению технологического расхода электрической энергии на передачу по электрическим сетям энергосистем и энергообъединений - М.: СПО Союзтехэнерго, 1987.
9. ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения"
10. Сборник нормативных и методических документов по измерениям, коммерческому и техническому учету электрической энергии и мощности - М: Изд-во НЦ ЭНАС, 1998.
11. Номограммы для определения потери напряжения в воздушных линиях электропередачи напряжением 0,38 кВ - АО РОСЭП.
12. Номограммы для определения потерь напряжения и значений токов короткого замыкания в воздушных линиях электропередачи напряжением 10 кВ - АО РОСЭП.
13. Современные методы и средства расчета, нормирования и снижения технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях (информационно-методические материалы международного научно-технического семинара, 20-24.11.2000, г. Москва).
14. Воротницкий В.Э., Загорский Я.Т., Апряткин В.Н., Западнов А.А. Расчеты, нормирование и снижение потерь электрической энергии в городских электрических сетях - ж-л "Электрические станции", № 5, 2000.
Нравится материал? Поддержи автора!
Ещё документы из категории разное:
Чтобы скачать документ, порекомендуйте, пожалуйста, его своим друзьям в любой соц. сети.
После чего кнопка «СКАЧАТЬ» станет доступной!
Кнопочки находятся чуть ниже. Спасибо!
Кнопки:
Скачать документ