Потери мощности и энергии в системе электроснабжения и пути их снижения.

Электрическая нагрузка, как правило, имеет переменный характер, и поэтому потери мощности и электроэнергии в линиях будут изменяться с изменением нагрузки. В зависимости от наличия данных по проектируемому объекту потери мощности и электро­энергии можно рассчитывать по среднеквадратичному току Iск, принимая время действительной работы линии Тдейств, или по макси­мальному току Iмакс при времени потерь ,

Среднеквадратичный ток представляет собой эквивалентный ток, который, проходя по линии за время Т действительно вызывает те же потери, мощности и электроэнергии, что и действительный изменяю­щийся ток за то же время. Время потерь - это расчетное время, в течение которого линия, работая с неизменной максимальной нагрузкой Iмакс, имела бы те же потери мощности и электроэнергии, что и при работе по действительному переменному графику эл. нагрузки.

Среднеквадратичный ток определяется по среднему току Iср и коэффициенту формы графика нагрузки k_ф:

Здесь W—расход активной электроэнергии (кВт*ч) за время Т_действ (сутки, год); cos _срв - средневзвешенный коэффициент мощности.

С достаточной для практических расчетов точностью принимают:

а) при любом числе (более двух) токоприемников с длительным режимом работы и числом токоприемников с повторно-кратковре­менным режимом более 20 коэффициент k_Ф = 1,05— 1,1,

б) при числе токоприемников с повторно-кратковременным ре­жимом меньше 20:

где n_ЭФ - эффективное (расчетное) число токоприемников с номи­нальной мощностью Рном и максимальной мощностью одного двигателя Рмакс; ПВ — относительная продолжительность включения токоприемников.

Потери активной мощности и электроэнергии в линиях:

Потери реактивной мощности и реактивной, энергии:

где R — активное сопротивление;

Х — индуктивное или емкостное сопротивление воздушной или кабельной линии.

Если известны расход электроэнергии W, учтенный за опреде­ленное время (сутки, год), и максимальная нагрузка Рмакс, то можно найти время Тмакс, в течение которого данная линия.работая с максимальной нагрузкой, может передать эту энергию:

Величина Т_макс = Т_И называется временем использования максимума нагрузки. Она определяется характером и сменностью работы потребителя и составляет в год (ч):

Для осветительных нагрузок ........... 1500—2000

Для односменных предприятий .......... 1800—2500

Для двухсменных предприятий . . . . ... . . . 3500—4500

Для трехсменных предприятий .......... 5000—7000

Зная величины W и Тмакс, можно определить максимальный ток за рассматриваемый промежуток воемени (сутки год)

При расчете потерь мощности и электроэнергии по максималь­ному току следует учитывать время потерь , которое зависит от времени использования максимума Тмакс и коэффициента мощности cos . Зная эти величины, время потерь находят по кривым зависимости = f (Тмакс, cos ) (рис. 2.10), а затем определяют активные и реактивные потери электроэнергии:

Зная потери электроэнергии, можно найти соответствующие потери мощности:

Следует отметить, что использование графиков зависимости

= f (Тмакс, cos ) (рис. 2.10) при определении потерь мощности в элементах систем электроснабжения приводит к погрешностям до 10%.

Поэтому если требуется определить более точные значения потерь, то рекомендуется представить систему передачи мощности Р и Q в виде Г-образного четырехполюсника с напряжениями U₁ U₂ и тогда, если сопротивление линии передачи составляет R за время Т потери электроэнергии составят:

где k_Ф.А k_Ф.Р - коэффициенты формы графиков активной и реактивной нагрузки

Рисунок 2.10 – Графики для определения времени потерь