Определение допустимых потерь напряжения в электрических сетях
Выше были рассмотрены различные способы расчета электрических сетей. Выбранное сечение проводов проверялось по допустимой потере напряжения, величина которой в расчетах принималась заданной. В действительности она рассчитывается.
Исходными данными для определения потери напряжения являются допустимые отклонения напряжения на вводах потребителей и уровень напряжения в центре питания.
Уровень напряжения на вводах потребителей зависит от его уровня в центре питания, суммарных потерь в линиях электропередачи и трансформаторах, а также от значений коэффициентов трансформации. Отклонения и потери напряжения в системе электроснабжения связаны между собой зависимостью, которая выражается формулой
ии.пт + E(Vnocr + Vnep) -?ДС7Л — SДС7тр — Употр = 0, (2.96) где 2> (Кост + Кер) — сумма постоянных и переменных надбавок напряжения трансформаторов, %; — суммарные потери
напряжения в линиях, %; ^А[/тр — суммарные потери напряжения в трансформаторах, %; Котр — допустимое отклонение напряжения у потребителя, %.
Центром питания в системе напряжений 35/10/0,38 кВ считают шины на напряжение 35 кВ, в системе 10/0,38 кВ — шины на напряжение 10 кВ. Отклонение напряжения в цепи питания измеряется и соответствующая информация о ее величине находится в районе электрических сетей (РЭС).
Постоянная надбавка Кост в современных трансформаторах с переключением без возбуждения (ПБВ) равняется +5 %. Переменные надбавки напряжения могут составлять: -5 %; -2,5 %; 0 %; +2,5 %; +5 %. Таким образом, суммарная надбавка у понижающих трансформаторов может быть равна 0 %; +2,5 %; +5 %; +7,5 %; +10%.
Потери напряжения в трансформаторах, используемых в сельском хозяйстве, при их максимальной загрузке составляют 4. 5 %.
В соответствии с ГОСТ 13109-97 установившееся отклонение напряжения на выводах приемников электрической энергии с вероятностью 95 % не должно выходить за пределы нормально допустимого значения ±5 % от номинального напряжения сети [3].
При расчете рассматриваются два режима и две расчетные точки. Для режима максимальных нагрузок (100 %) отклонение напряжения у наиболее удаленного потребителя не должно быть ниже -5 %. В режиме минимальных нагрузок (25 %) отклонение напряжения у ближайшего потребителя не должно превышать +5 %.
Учитывая баланс отклонений и потерь напряжения, из выражения (2.94) можно определить допустимую потерю напряжения в линиях по формуле
Все составляющие формулы (2.95), кроме допустимой потери напряжения в линиях, считаются известными или заданными. Решать данное уравнение рекомендуется путем составления таблицы отклонений напряжения [1].
Пример 2.15. Определить допустимые потери напряжения в линиях электрической сети напряжением 10 и 0,38 кВ (рис. 2.20). На шинах на напряжение 10 кВ подстанции 35/10 кВ поддерживается постоянное напря-
Определение допустимых потерь напряжения в электрических сетях — Электроснабжение сельского хозяйства
Тема 2.9 Потери напряжения в электрических сетях
Понятие об отклонении, колебании, падении, потерях напряжения в электрических сетях. Предельное значение отклонений напряжений от номинального для электроприемников и электрических сетей. Момент нагрузки. Расчет сетей по потере напряжения с равномерной и неравномерной нагрузкой. Определение потери напряжения по справочным таблицам.
Рекомендуемая литература: [8, 24, 26, 27, 29, 33]
В соответствии с ПУЭ [8,п. 1.2.22, 1.2.23] для электрических сетей следует предусматривать технические мероприятия по обеспечению качества напряжений электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения».
Устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах электростанций и подстанций в установленных пределах.
Понятия «отклонение напряжения» и «колебание напряжения» характеризуют качество электрической энергии и являются ее основными показателями (см. тему 2.2).
Понятия: потеря и падение напряжения в электрических сетях рассмотрите по [24, с.170 – 182], [29, с.78 – 82], [27, с.80 – 84, 99 – 104] Выясните, от чего зависят и как рассчитываются наибольшие располагаемые (допустимые) потери напряжения от шин подстанции до наиболее удаленного электроприемника (см. [24, с.180, табл. 3.16]).
Разберитесь в том, как определяются потери напряжения в сетях, активным и индуктивным сопротивлениями. Рассмотрите векторную диаграмму линии трехфазного переменного тока с нагрузкой на конце [24, с.173, рис.3.21], [29, с.79,рис. 6.7], [27, с.84, рис.2.21].
Рассмотрите частные случаи расчета трехфазных линий [33, с.95 – 98] и приведенные примеры расчета.
В [33, с.98 – 100] приведены расчетные формулы и примеры расчетов по определению сечений проводов и кабелей трехфазных линий по допустимой потере напряжения при постоянном сечении вдоль линии.
С особенностями расчета осветительных сетей по потере напряжения ознакомьтесь по [24, с.185 – 188], [26, с.158 – 161] или [27, с.91, 92]. Рассмотрите приведенные примеры расчета. Обратите внимание на допустимые потери напряжения в осветительных сетях.
1. Что такое отклонение напряжения и колебание напряжения?
2. На основании анализа векторной диаграммы определите разницу между падением напряжения и потерей напряжения в линии.
3. Какие сопротивления линии следует учитывать при расчете потерь напряжения, если к линии подключен электроприемник, имеющий соs φ
4. Как рассчитать потери напряжения в линии с учетом момента нагрузок по мощности?
В результате изучения темы студент должен:
· понятия об отклонении, колебании, падении, потерях напряжения в электрических сетях;
Тема 2.10 Потери мощности и электроэнергии в основных элементах
Потери мощности и электроэнергии в линиях электропередачи. Потери мощности и электроэнергии в силовых трансформаторах.
| Режим работы | Число часов использования максимума активной нагрузки Тм | Число часов использования максимума потерь tм при cos j |
| 0,8 | ||
| Односменный | 650 – 920 | 500 – 700 |
| Двухсменный | 1250 – 2400 | 950 – 2050 |
| Трехсменный | 2900 – 4550 | 2500 – 4000 |
| Непрерывный | 5200 – 7500 | 4500 – 7000 |
12 учебника К. Ю Богданова для 11 класса
Влияние параметров электроэнергии на потери в сетях и оборудовании
Влияние напряжения на нагрузочные потери мощности и энергии в сети и оборудовании определяется при расчете режимов сети и подробно рассмотрено в гл. 2.
Отклонения частоты на потери мощности и энергии в сетях и электрооборудовании практически не влияют. Колебания частоты и напряжения приводят к увеличению потерь во всех вращающихся машинах (двигателях, СК, генераторах), так как их сопротивление в переходном режиме меньше, чем в стационарном. Для линий электропередачи и трансформаторов увеличение потерь при колебаниях напряжения и частоты несущественно.
Дополнительные потери мощности от искажений симметрии и синусоидальности токов и напряжений можно определить по формулам, полученным из [24]:
Значения коэффициентов k2 и kг для различных видов оборудования
Для асинхронных двигателей значения коэффициентов определяют по формулам:
Мероприятия по повышению КЭ приводят и к снижению ее потерь. Для практических расчетов снижения потерь электроэнергии могут использоваться формулы, полученные из (8.15) – (8.18).
Снижение потерь мощности в линии за счет симметрирования токовых нагрузок фаз определяют по формуле, кВт:
Снижение потерь мощности в трехфазном оборудовании (трансформаторах, вращающихся машинах, батареях конденсаторов) за счет снижения напряжения обратной последовательности определяют по формуле, кВт:
Коэффициенты av и bv для различных видов оборудования
Пример 8.1. Рассчитать снижение потерь мощности в трансформаторах 6–10 кВ, асинхронных и синхронных двигателях (без демпферной обмотки) и батареях конденсаторов, происходящее при проведении мероприятий, в результате которых коэффициент обратной последовательности напряжения снижается с 3 до 1 %, напряжение пятой гармоники с 6 до 2 %, седьмой – с 4 до 1 %.
