6.3. Метод времени максимальных потерь

Изменения нагрузок во времени в течение года обычно представляют в виде упорядоченной диаграммы по снижению максимумов (рис. 6.1). Выражение для нагрузочных потерь энергии с использованием этой диаграммы можно записать в виде

, (6.7)

где P_max – потери мощности в режиме максимальных нагрузок (на первой ступени диаграммы),

, (6.8)

где S_max и I_max – соответственно мощность и ток в элементе сети в режиме максимальных нагрузок.

Обозначим

. (6.9)

Тогда

. (6.10)

Величина  называется временем максимальных потерь. Исходя из формулы (6.10) можно дать следующее определение: время максимальных потерь – это время, за которое в элементе сети, работающем с максимальной нагрузкой, выделятся те же нагрузочные потери энергии, что и при работе по реальному графику нагрузки за год.

Поскольку

,

то при U = const и cos = const потери мощности в формуле (6.9) можно заменить квадратами активных мощностей:

. (6.11)

Одной из характеристик годового графика (упорядоченной диаграммы по снижению максимумов) активной мощности является время использования максимума нагрузки Т_max – это время, в течение которого потребитель или элемент сети, работающий с максимальной нагрузкой, израсходует или передаст столько же энергии, сколько он расходует или передает при реальной работе за год.

В соответствии с этим определением, величину Т_max можно вычислить следующим образом:

, (6.12)

где W – энергия, передаваемая за год через данный элемент сети и равная площади под годовым графиком активной мощности. Из данной формулы следует, что эта площадь должна быть равна площади прямоугольника, ограниченного прямыми Р = Р_max и t = Т_max, а также осями координат (рис. 6.1).

Величины Т_max и  определяются по похожим выражениям, однако время максимальных потерь рассчитывается через квадраты, а время использования максимума нагрузки – через первые степени мощностей. Так как , то   T_max (равенство имеет место при одноступенчатом годовом графике).

Таким образом, между временем максимальных потерь и временем использования максимума нагрузки не существует однозначной зависимости (одному и тому значению Т_max могут соответствовать разные значения ). Вместе с тем между этими величинами существует корреляционная связь, которая выражается приближенной формулой

. (6.13)

Это выражение положено в основу метода времени максимальных потерь.

t, ч

0

8760

T_max

Δt₁

Δt₂

P₂

P₁= P_max

P

Рис. 7.3. Годовая упорядоченная диаграмма активной мощности по снижению максимумов

Порядок расчета:

1. Рассчитываются величины  и ΔР_max по формулам (6.13) и (6.8) для каждого элемента сети. Время использования максимума нагрузки определяется по справочным данным либо по годовому графику активной мощности; максимальная передаваемая мощность определяется расчетным путем или на основе измерений;

2. Вычисляются нагрузочные потери энергии в каждом элементе сети по выражению (6.10);

3. Определяются условно-постоянные потери энергии в каждом элементе сети по формуле (6.2);

4. Вычисляются суммарные потери энергии.

Основное достоинство метода времени максимальных потерь перед методом средних нагрузок состоит в том, что для расчета потерь не требуется проводить измерения. Поэтому данный метод можно использовать не только при эксплуатации, но и при проектировании электрических сетей. Недостаток – пониженная точность расчета.

Погрешности метода времени максимальных потерь обусловлены

1. Неточностью исходных данных (T_mах и S_max);

2. Использованием приближенной формулы (6.13).

Основная область применения данного метода – питающие электрические сети.