Методика по визначенню втрат електроенергії у трансформаторах і лініях електропередач - файл n1.doc

приобрести
Методика по визначенню втрат електроенергії у трансформаторах і лініях електропередач
скачать (1779.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1780kb.16.09.2012 15:18скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8


МІНІСТЕРСТВО ЕНЕРГЕТИКИ УКРАЇНИ


ЗАТВЕРДЖУЮ
Заступник Міністра енергетики України, головний державний інспектор України з енергетичного нагляду
В. А. Дарчук
18 лютого 1998 р. 


МЕТОДИКА
по визначенню втрат електроенергії у трансформаторах і лініях електропередач

1. Загальні положення

Ця Методика призначена для визначення втрат електроенергії в елементах мережі (трансформаторах, лініях електропередач), які враховуються при фінансових розрахунках між енергопостачальними організаціями і між енергопостачальними організаціями і споживачами електроенергії, а також для складання енергетичних балансів.

Оплата втрат електроенергії по розрахункових значеннях проводиться в разі встановлення розрахункових електролічильників не на межі розділу балансової належності електромережі. Втрати електроенергії на дільниці мережі від межі розділу до місця встановлення електролічильників відносяться на рахунок організації, на балансі якої знаходиться зазначена ділянка мережі. В разі коли через мережі основного споживача здійснюється передача електроенергії субспоживачу розподіл розрахункових значень втрат електроенергії проводиться пропорційно частці її споживання різними споживачами, в тому числі розподіляється і складова втрат активної реактивної електроенергії холостого ходу трансформатора.

При складанні енергетичних балансів втрати, які не враховані лічильниками, повинні бути віднесені на власника лінії електропередачі або трансформатора.
2. Методика обчислення втрат в трансформаторах
А. Втрати в двохобмоточному трансформаторі

2.1. Для обчислення втрат електроенергії в двохобмоточному трансформаторі необхідні наступні дані:

а) паспортні або каталожні:

- номінальна потужність трансформатора Sн, кВА;

- втрати активної потужності в сталі трансформатора Pхх, кВт;

- втрати активної потужності в міді обмоток трансформатора при номінальному навантаженні Pк.з., кВт;

- струм холостого ходу трансформатора Iхх, %;

- напруга короткого замикання Uк.з., %;

б) споживання активної Pф (кВт.год.) та реактивної WQф (кВАрг) електроенергії за розрахунковий період;

(При відсутності приладів обліку реактивної електроенергії приймається WQф = WPф tgн,

де tgн 

для промислових споживачів 

- 0,8 

  

для непромислових споживачів 

- 0,6 

  

для тягових п/ст залізничного т-ту змінного струму 

- 1 

  

для тягових п/ст залізничного т-ту постійного струму, метрополітену і міського ел. транспорту 

- 0,5); 


в) кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий період (календарне число годин), Tп;

г) кількість годин роботи підприємства (споживача) або кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в розрахунковий період, Tр.

2.2. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначається:

а) фактична потужність трансформатора по даним фактичного споживання активної та реакційної електроенергії за розрахунковий період, кВА


  

  

________ 

  

Sф = 

 

Pф2 + Qф2 

(1), 



 
де  

 
Pф = 

WPф
--------------
Tр 

 
(2) 


  

 
Qф = 

WQф
--------------
Tр 

 
(3) 


б) коефіцієнт завантаження

  

 
Kз = 

Sф
--------------
Sн 

 
(4) 


в) втрати активної електроенергії, кВт.год.


WP = WPхх + WPк.з. = PххTп + Kз2 Pк.з. Tр 

(5) 

г) втрати реактивної потужності трансформатора, кВАр


 
при холостому ході 

 
Qхх = 

 
Sн 

Iхх
-------
100 

 
(6) 


 
при короткому замиканні 

 
Qк.з. = 

 
Sн 

Uк.з.
-----
100 

 
(7) 

д) втрати реактивної електроенергії; кВАрг


WQ = WQхх + WQк.з. = Qхх Tп + Kз2 Qк.з. Tр 

(8). 


Б. Втрати в 3-обмоточному трансформаторі

2.3. Для підрахунку втрат електроенергії в 3-обмоточному трансформаторі необхідні наступні дані:

а) паспортні або каталожні

- номінальна потужність трансформатора Sн, кВА;

- потужність обмоток ВН, СН, НН - Sвн, Sсн, Sнн, кВА (в паспорті або каталозі дана в відсотках до номінальної потужності);

- втрати потужності в міді обмоток ВН, СН, НН при повному їхньому завантаженні Pвн, Pсн, Pнн, кВт;

- струм холостого ходу трансформатора Iхх, %;

- втрати реактивної потужності трансформатора при холостому ході, кВАр


 
Qхх = 

 
Sн  

Iхх
-------
100 

 
(9); 

- напруга короткого замикання кожної з обмоток тр-ра, %


Uвк = 0.5 (Uвн-сн + Uвн-нн - Uсн-нн) 

(10) 

Uск = 0.5 (Uвн-сн + Uсн-нн - Uвн-нн) 

(11) 

Uнк = 0.5 (Uвн-нн + Uсн-нн - Uвн-сн) 

(12), 

де Uвн-сн, Uсн-нн, Uвн-нн беруться з паспорта чи каталогу; 

- реактивна потужність, що споживається обмотками ВН, СН, НН трансформатора при повному навантаженні, кВАр


 
Qвн = 

Sвн Uвк
------------
100 

 
(13) 

 
Qсн = 

Sсн Uск
-------------
100 

 
(14) 

 
Qнн = 

Sнн Uнк
--------------
100 

 
(15); 

б) споживання активної (WPвн, WPсн, WPнн), кВт.год. та реактивної (WQвн, WQсн, WQнн), кВАрг електроенергії, що пройшла за розрахунковий період через обмотки відповідно високої, середньої та низької напруги трансформатора. При визначенні по показниках розрахункових лічильників на стороні середньої та низької напруги трансформатора

WPвн = WPсн + WPнн,

WQвн = WQсн + WQнн;

в) кількість годин роботи трансформатора в розрахунковий період (календарне число годин) Tп;

г) кількість годин роботи підприємства (споживача) або кількість годин роботи трансформатора під навантаженням в розрахунковий період - Tр.

2.4. При обчисленні втрат електроенергії в трансформаторі послідовно визначаються:

а) фактична потужність кожної обмотки трансформатора по даних фактичного споживання активної та реактивної електроенергії за розрахунковий період, кВА

  

  

_____________ 

  

Sфвн = 

 

2вн + Qф2вн 

(16) 


  

  

_____________ 

  

Sфсн = 

 

2сн + Qф2сн 

(17) 


  

  

______________ 

  

Sфнн = 

 

2нн + Qф2нн 

(18), 


де

 
Pфвн = 

WPвн
-------------
Tр 

 


WPсн + WPнн
-------------------------
Tр 

 
(19) 


 
Qфвн = 

WQвн
-------------
Tр 

 


WQсн + WQнн
-------------------------
Tр 

 
(20) 


 
Pфсн = 

WPсн
---------
Tр 

 
(21) 


 
Qфсн = 

WQсн
---------
Tр 

 
(22) 


 
Pфнн = 

WPнн
---------
Tр 

 
(23) 


 
Qфнн = 

WQнн
---------
Tр 

 
(24); 


б) коефіцієнт завантаження кожної з обмоток трансформатора

 
Kзвн = 

Sфвн
---------
Sвн 

 
(25) 


 
Kзсн = 

Sфсн
---------
Sс 

 
(26) 


 
Kзнн = 

Sфнн
---------
Sнн 

 
(27), 


де Sвн, Sсн, Sнн - номінальна потужність обмоток високої, середньої та низької напруги трансформатора, кВА;

в) втрати активної електроенергії, кВт.год.


WP = Pхх Tп + (Pвн Kз2вн + Pсн Kз2сн + Pнн Kз2нн) Tр 

(28); 

г) втрати реактивної електроенергії, кВАрг


WQ = Qхх Tп + (Qвн Kз2вн + Qсн Kз2сн + Qнн Kз2нн) Tр 

(29). 

Примітка.

До Методики обчислення втрат в трансформаторах додаються:

1. Таблиці 1 - 3 Додатка 1 з технічними даними т-рів, які допускається використовувати у розрахунках при відсутності інформації про паспорті дані трансформаторів;

2. Таблиці 4 - 20 Додатка 1 з розрахунковими значеннями втрат в т-рах, які допускається використовувати для спрощення щомісячних абонентських розрахунків з споживачами.
3. Методика обчислення втрат електроенергії в проводах та кабелях ліній електропередач
А. Втрати в проводах ліній

3.1. Для обчислення втрат електроенергії в проводах необхідні наступні дані:

а) каталожні або паспортні

- довжина лінії L км;

- питомий активний опір лінії rо Ом/км;

- питомий реактивний опір лінії xо Ом/км;

б) активна електроенергія WP (кВт.год.) та реактивна електроенергія WQ (кВАрг), що проходить по лінії, приймається по розрахункових лічильниках. Якщо розрахункові лічильники встановлені на стороні низької напруги трансформатора до значення, врахованого лічильниками, додаються розрахункові втрати в трансформаторі (WP + WPтр), (WQ + WQтр);

в) кількість годин роботи лінії за розрахунковий період Tп;

г) номінальна напруга лінії Uн, кВ.

3.2. При обчисленні втрат електроенергії в проводах лінії послідовно визначається:

а) активний опір лінії, Rэ, Ом


Rэ = rо

(30); 

б) реактивний опір лінії Xэ, Ом


Xэ = xо

(31); 

в) середній струм в лінії Iср., А


  

  

__________ 

  

  



WP2 + WQ2 

  

Iср. = 

---------------------- 

(32); 

  

  

________ 

  

  

 

3 Uн Tп 

  

г) втрати електроенергії в усіх трьох фазах лінії - втрати активної електроенергії, кВт.год. 


 
WP = 3 I2ср. Rэ Tп 10-3 = 

WP2 + WQ2
---------------------
2 Tп 

 
Rэ 10-3 

 
(33) 

- втрати реактивної електроенергії, кВАрг


 
WQ = 3 I2ср. Xэ Tп 10-3 = 

WP2 + WQ2
---------------------
2 Tп 

 
Xэ 10-3 

 
(34). 


Б. Втрати в кабелях

3.3. Втратами активної електроенергії в кабельних лініях загальною довжиною до 1 км в зв'язку з малою величиною активного опору можна знехтувати. При довжині кабельної лінії 1 км і більше втрати активної ел. енергії обчислюються по формулі (33) Методики.

3.4. При обчисленні втрат реактивної електроенергії необхідно врахувати:

Для в/в кабельних ліній характерна наявність реактивної ємнісної провідності в них Bо, завдяки якій в лінії виникає зарядний ємнісний струм.

Вплив ємнісних струмів Iс на роботу кабельних ліній враховується при напругах більше 20 кВ, а в повітряних лініях 110 кВ і вище.

Реактивна зарядна потужність лінії визначається по формулі:


Q = Qо L (квар) 

(35), 

де Qо (квар/км) приймається по табл. 1;

L - довжина лінії, км.

Негативні втрати реактивної електроенергії в кабельній лінії визначаються по формулі:


WQ = Q Tп (квар) 

(36) 

Таблиця 1

Значення Qо (квар/км)

Напруга лінії 

Перетин жили, мм 

6 кВ 

10 кВ 

20 кВ 

35 кВ 

110 кВ 













10 

2.3 









16 

2.6 

5.9 







25 

4.1 

8.6 

24.8 





35 

4.6 

10.7 

27.6 





50 

5.2 

11.7 

31.8 





70 

6.6 

13.5 

35.9 

86 



95 

8.7 

15.6 

40 

95 



120 

9.5 

16.9 

42.8 

99 



150 

10.4 

18.3 

47 

112 

1180 

185 

11.7 

20 

51 

115 

1210 

240 

13 

21.5 

52.8 

119 

1250 

270 



  





1270 

300 









1300 

350 









1330 

400 









1360 


3.5 В міждержавних і міжобласних лініях при встановлені лічильників не на межі розділу, а на кінцях лінії втрати можуть бути визначені та розділені таким чином:


  

L1(R1) 

L2(R2) 

  

WP1пр
WP1від 

___________________________|___________________________
межа 

WP2пр
WP2від 

а) якщо втрати в лінії рахуються роздільно для кожного напрямку:


 
WP1від = 

WP1від - WP2пр
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L1(R1) 

 
(37) 


 
WP1пр = 

WP2від - WP1пр
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L1(R1) 

 
(38) 


 
WP2від = 

WP2від - WP1пр
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L2(R2) 

 
(39) 


 
WP2пр = 

WP1від - WP2пр
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L2(R2) 

 
(40); 

б) якщо на кінцях лінії тільки два лічильника:


 
WP1 = 

WP1 - WP2
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L1(R1) 

 
(41) 


 
WP2 = 

WP1 - WP2
----------------------------
L1(R1) + L2(R2) 

 
L2(R2) 

 
(42), 

де WP1пр, WP2пр, WP1від, WP2від - активна ел. енергія, яка визначається лічильниками прийом-віддача по кожному напрямку (кВт.год.);

L1, L2, R1, R2 - довжина та опір ділянки лінії до межі розділу;

WP1, WP2 - сальдові значення, які визначаються лічильниками на кінцях лінії (кВт.год.).

Якщо діаметр проводів лінії різний, обчислення проводиться по опору R (Ом), якщо однаковий - по довжині L (км).

Втрати реактивної ел. енергії обчислюються аналогічно.
В. Втрати ел. енергії на корону

3.6. Втрати ел. енергії на корону визначаються по формулі

 
Wк = 

4

i = 1 

 
Pi L Ti 

 
(43), 


де Pi - питомі втрати потужності на корону при i-ому виді погодних умов, які визначаються по таблиці 2 (кВт/км),

L - довжина лінії (км);


Ti - тривалість i-го виду погодних умов:  

 
{  

4

i = 1

 
Ti = Tп 

 
}, 



де Tп - кількість годин роботи лінії за період, що обчислюється.

Таблиця 2

Номінальна напруга, кВ 

Марка проводу 

Питомі втрати потужності, кВт/км 

ясно 

сніг 

дощ 

наморозь 

220 

АСО-300 

1.1 

6.1 

15.9 

32 

330 

2хАСО-300 

1.2 

4.8 

16.9 

38.2 

500 

3хАСО-500 

1.2 

4.3 

15.6 

47.2 

750 

4хАСО-600 

5.8 

18.4 

64 

139 


Для приблизного обчислення Wк при відсутності інформації про погодні умови можна користуватися формулою:


Wк = Pср L Tп 

(44), 

де Pср - середньорічне значення питомих втрат потужності на корону, для регіону визначається по таблиці 3 (кВт/км), 

L - сумарна довжина лінії (км)

Таблиця 3

Напруга лінії, кВ 

Перетин проводу, мм2 

Кількість проводів в фазі 

Pср, кВт/км 

220 

240 



2.7 

300 



2.0 

400 



1.0 

500 



0.7 

330 

240 



6.3 

300 



4.6 

400 



2.5 

500 



1.6 

500 

300 



11.5 

400 



12.2 

500 



7.5 

750 

400 



23.8 

500 



23.8 

Г. Спрощена методика обчислення втрат електроенергії в поводах та кабелях ліній електропередач

Для спрощення розрахунків допускається обчислення втрат в проводах та кабелях ліній 6, 10, 35 кВ по процентному співвідношенню від активної електроенергії, що походить по лінії.

Процент втрат, виходячи з даних економічної густини струму і економічної потужності, для даної лінії розраховується послідовно:

а) втрати потужності в лінії, кВт


P = Pо L 

(43), 

де Pо - питомі втрати потужності на 1 км лінії приймаються по таблиці 4, кВт/км,

L - довжина лінії, км;

б) процент втрат потужності в  лінії від значення економічної потужності для даної лінії, %


 
%P = 

P 100
--------------
     Pекон. 

 
(44), 

де Pекон. - економічна потужність лінії приймається по таблиці 5, кВт.

Втрати електроенергії в лінії по спрощеному розрахунку визначаються по формулі:


WP = WP %P (кВт.год.) 

(45), 

де WP - активна електроенергія, що проходить по лінії за розрахунковий період, кВт.год.

Питомі втрати потужності в лініях електропередач Pо кВт/км

Таблиця 4

Перетин, мм2 

Кабельні лінії 

Повітряні лінії 

Алюміній 

Мідь 

Алюміній 

Сталеалюміній 

АС 

АСУ, АСО 

10 

1.83 

3.45 





  

16 

2.94 

5.57 

1.82 

1.91 

  

25 

4.59 

8.67 

2.88 

3.13 

  

35 

6.44 

12.17 

4.05 

4.05 

  

50 

9.11 

17.34 

5.72 

5.72 

  

70 

12.9 

24.34 





  

95 

17.46 

33 

10.8 

10.8 

  

120 

22.1 

41.58 

14.1 

14.1 

14.1 

150 

26.46 

52.3 

17.15 

17.15 

17.5 

185 

34 

64.2 

21.1 

  

21.1 

240 

44 

83.16 

27.2 

  

27.2 

300 

  

  

  

  

32.7 

400 

  

  

  

  

46.5 


Таблиця 5

ЕКОНОМІЧНА ПОТУЖНІСТЬ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
(Pекон., мВт)

Перетин, мм2 

Кабельні лінії 

Повітряні лінії 

Мідь 

Алюміній 

Алюміній, сталеалюміній 

Напруга, кВ 

  



10 

20 

35 



10 

20 

35 



10 

35 

10 

0.24 







0.13 







0.11 

0.2 



16 

0.4 

0.7 





0.22 

0.4 





0.18 

0.3 



25 

0.6 







0.3 

0.6 

1.1 



0.285 

0.475 



35 

0.9 

1.4 

2.9 

-

0.5 

0.8 

1.6 



0.4 

0.66 

2.2 

50 

1.2 



4.1 



0.7 

1.1 

2.3 



0.57 

0.95 

3.2 

70 

1.7 

2.9 

5.7 

10 



1.6 

3.2 

5.6 

0.8 

1.3 

4.4 

95 

2.3 

3.9 

7.8 

13.8 

1.3 

2.2 

4.4 

7.6 

1.08 

1.8 



120 

2.9 

4.9 

9.8 

17.2 

1.6 

2.8 

5.5 

9.6 

1.37 

2.28 

7.6 

150 

3.7 

6.1 

12.3 

21.5 

2.1 

3.4 

6.9 

12 

1.7 

2.85 

9.5 

185 

5.5 

7.5 

15.2 

26.5 

2.5 

4.2 

8.5 

14.8 





11.7 

240 

5.9 

9.8 

19.7 

34.3 

3.3 

5.5 

11 

19.2 









Додаток
до Договору N 11 


  1   2   3   4   5   6   7   8


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации