- •21. Лекция №21
- •21.1. Затраты на возмещение потерь мощности электроэнергии в элементах электрической сети
- •20.1.1. Определение потерь электроэнергии
- •21.1.2. Определение затрат на возмещение потерь
- •21.1.3. Определение ущерба от перерывов электроснабжения
- •21.2. Выбор номинального напряжения сети
- •21.3. Основы выбора сечения проводов и кабелей
- •21.4. Выбор экономически целесообразных сечений проводов и кабелей
- •Экономическая плотность тока
21. Лекция №21
21.1. Затраты на возмещение потерь мощности электроэнергии в элементах электрической сети
20.1.1. Определение потерь электроэнергии
Потери мощности и электроэнергии в любом элементе электрической сети состоят из двух компонентов, один из которых (с индексом «штрих») соответствует потерям в продольных ветвях, а второй (с индексом «два штриха») - в поперечных [4]:
. (21.1)
В
Рис.21.1. Годовые
графики нагрузки по продолжительности
(а), квадратов нагрузки по продолжительности
(б)
Пусть годовой график активной нагрузки рассматриваемого i-го элемента, то есть, имеет вид, показанный на рис.21.1, а. Потери мощности в сопротивлении , для произвольной (j-й) ступени этого графика продолжительностью определяются:
. (21.2)
Потери электроэнергии в сопротивлении за период времени
(для j-й ступени графика) определяются:
, (21.2)
за весь год:
(21.2)
Выражение (21.2) для годовых потерь электроэнергии в сопротивлении можно переписать в форме:
. (21.5)
Время потерь является некоторой функцией числа часов использования максимальной нагрузки, то есть (рис21.1,б).
Связь между и приближенно устанавливается следующей эмпирической формулой:
(21.6)
Вторая составляющая суммарных потерь электроэнергии в i-м элементе , не зависящая от передаваемой по нему мощности, приближенно определяется через соответствующие потери активной мощности в активных проводимостях поперечных ветвей схемы замещения и число часов работы элемента в году («время включения» - ):
(21.7)
Значение для воздушных и кабальных линий, а также для трансформаторного оборудования в проектных расчетах принимается равным 8760 ч а для компенсирующих устройств (синхронные компенсаторы, комплектные конденсаторные установки, шунтирующие реакторы) - в зависимости от графика их работы.
Суммарные потери электроэнергии в элементах электрических сетей достигают значительных величин, составляя для различных энергосистем
(5 – 15)% от поступающей в сеть электроэнергии в зависимости от плотности графиков нагрузки, конфигурации сети, количества ступеней трансформации и других факторов.
21.1.2. Определение затрат на возмещение потерь
Затраты на возмещение потерь мощности и электроэнергии в i-м элементе сети в соответствии с двумя категориями потерь имеют две составляющие [4]:
, (21.8)
где с учетом (21.5) и (21.7):
(21.9)
. (21.9)
Здесь , - удельные затраты на возмещение потерь мощности и электроэнергии соответственно зависящих и не зависящих от нагрузки. Они характеризуют всю совокупность расходов энергосистемы по выработке и передаче дополнительной электроэнергии, идущей на покрытие потерь величины были дифференцированы по четырем группам ОЭС, расположенным в различных регионах страны - европейской части, Сибири, Казахстане и Средней Азии, а также на Востоке азиатской части России.
Годовые затраты на возмещение потерь мощности и электроэнергии в i-м элементе проектирую мой сети для k-го варианта:
(21.10)
где m - общее число учитываемых при сравнении вариантов элементов сети, то есть элементов, имеющих неодинаковые технические характеристики в сопоставляемых вариантах.