Техніко-економічні розрахунки в електропостачанні

7.1. Особливості техніко-економічних розрахунків

Метою техніко-економічних розрахунків в електропостачанні є визначення раціонального варіанта передачі, розподілу і перетворення електроенергії. Критерієм ТЕР служать приведені річні витрати, що визначаються у відповідності до «Методики техніко-економічних розрахунків в електроенергетиці

(7.1)

де Е_норм. – нормативний коефіцієнт вартості капітальних витрат К;

С_річн. – сумарні річні експлуатаційні витрати;

С_вт.ел. – вартість втрат електроенергії;

С_ам – вартість амортизаційних відрахувань;

С_обсл. – вартість обслуговування.

Для вибору раціонального варіанта порівнюють 2-3 можливих рішення схеми електропостачання. Оптимальним вважається варіант, що має мінімальні приведені річні витрати (В) за умови, що кожен з варіантів задовольняє усім вимогам до схеми електропостачання щодо забезпечення необхідного рівня якості електроенергії, мінімальних втрат потужності і електроенергії та мінімальних витрат на обслуговування системи електропостачання. Основну долю втрат складають втрати потужності і електроенергії, що мають місце в лініях, трансформаторах та в реакторах.

7.2. Втрати потужності та енергії в лініях

В залежності від наявності вихідних даних втрати потужності і електроенергії в лініях на стадії проектування розраховують за середньоквадратичним струмом I_ск за дійсний час роботи лінії Т_д, або за розрахунковим максимумом струму І_р за час втрат τ_в.

Середньоквадратичний струм являє собою еквівалентний струм, протікання якого в лінії протягом дійсного часу Т_д створює такі ж втрати потужності і електроенергії, що і фактичний струм навантаження змінного характеру за той же час.

Час втрат τ_в – це розрахунковий час, протягом якого лінія з незмінним максимумом навантаження мала б такі ж втрати електроенергії, як і у разі фактичного змінного графіку навантаження.

Середньоквадратичний струм визначають за струмом І_с і коефіцієнтом форми графіку:

g (7.2)

де середнє значення струму

(7.3)

де W – витрати електроенергії (кВтּгод) за дійсний час Т_д (доба, рік);

– середньозважений коефіцієнт потужності.

Для ЕП тривалого режиму роботи кількістю більше двох у групі приймають коефіцієнт k_ф=1.05÷1.1.

Втрати активної потужності і електроенергії в лініях за середньоквадратичним струмом

кВт (7.4)

кВтּгод (7.5)

Відповідно втрати реактивної потужності і енергії

квар (7.6)

кварּгод (7.7)

Визначення втрат активної потужності і енергії в лінії за розрахунковим максимумом

Базується на розрахунковій величині струму навантаження лінії [ ] з урахуванням часу втрат за час максимуму навантаження

кВт (7.8)

кВтּгод (7.9)

Відповідно втрати реактивної потужності і енергії

квар (7.10)

кварּгод (7.11)

де R_л, Х_л – активний і індуктивний опір лінії, Ом

де Т_м – кількість годин використання максимума навантаження.

Величина часу втрат залежить від і сosφ_сзв і знаходять її за кривими(мал. 7.1):

7.3Втрати потужності та енергії в трансформаторах

Втрати потужності в трансформаторах складаються з втрат активної ∆Р_Т і реактивної потужності ∆Q_Т.

Втрати активної потужності складаються з втрат у міді і в сталі, що викликає нагрів трансформатора:

(7.12)

Втрати у міді прямо пропорційні активному опору (обмоток) трансформатора та квадрату струму в обмотках і для трифазного трансформатора дорівнюють втратам у міді

(7.13)

або за фактичною величиною активної і реактивної потужності

(7.14)

Більш зручніше визначати втрати за каталожними даними втрати потужності короткого замикання (Р_к) для певних значень номінальних параметрів струму (І_н.т.) та потужності (S_н.т.):

(7.15)

звідки активний опір трансформатора визначається за співвідношенням

(7.16)

Підставляючи (7.16) у (7.13) втрати активної потужності у трансформаторі

(7.17)

, де – коефіцієнт завантаження трансформатора

Втрати в сталі ∆Р_ст це теплові втрати холостого ходу Р_{х.х .}= ∆Р_ст. Сумарні втрати активної енергії у трансформаторі визначають за дійсний час включення та за час втрат

(7.18)

де τ_в – кількість годин витрат за час максимуму навантаження;

Т_д – дійсний повний час перебування трансформатора в увімкненому стані(час включення).

Втрати реактивної потужності у трансформаторі ∆Q_Т складаються з втрат, зумовлених розсіюванням магнітного потоку ∆Q_р.м.п., що залежить від квадрата струму навантаження І трансформатора, та втрат на намагнічування , які визначаються струмом холостого ходу і_х.х.

(7.19)

В розрахунках ∆Q_р.м.п реактивний опір Х_Т визначають за каталожними даними напруги КЗ трансформатора (U_к%) при номінальній потужності S_н.т.:

(7.20)

Згідно (7.20), реактивний опір трансформатора

(7.21)

Втрати реактивної потужності в трансформаторі у відповідності до (7.19) з урахуванням (7.21)

(7.22)

Якщо (7.22) домножити на , втрати реактивної потужності можливо визначити за співвідношенням

(7.23)

Втрати реактивної потужності на намагнічування

(7.24)

Сумарні втрати реактивної енергії в трансформаторі

(7.25)

або (7.26)

7.4 Втрати потужності та енергії в реакторах

Для обмеження струмів КЗ у розмірі фазних проводів включають котушки(декілька витків) без осердя, що називаються реакторами. Втрати активної потужності в реакторах визначаються за каталожними даними втрат активної потужності в одній фазі

, (7.27)

де - відношення дійсного струму в реакторі до номінального (коефіцієнт завантаження реактора).

Аналогічно (7.27) визначаються втрати реактивної потужності

Втрати активної і реактивної енергії в реакторах за дійсний час включення Т_д

_; (7.28)

Поиск по сайту: