Потери электроэнергии подразделяются на условно-переменные (нагрузочные) и условно-постоянные (холостого хода). К потерям относят также расход электроэнергии на собственные нужды подстанций. В составе переменных учитываются потери в активном сопротивлении проводов линии и обмоток трансформатора. Постоянными считаются потери на коронарный разряд «корону» в ЛЭП 220 кВ и выше, потери холостого хода в трансформаторах, потери в конденсаторах и реакторах (таблица№3).
Структура потерь электроэнергии,%.
Таблица№3
|
Элементы сети |
потери | ||
|
переменные |
постоянные |
всего | |
|
Линии электропередачи Подстанции В том числе: трансформаторы другие элементы расход электроэнергии на собственные нужды |
60 15 15 - - |
5 20 15 3 2 |
65 35 30 3 2 |
|
Итого |
75 |
25 |
100 |
Подробно рассчитывать годовые потери электроэнергии в элементах сети при проектировании можно по приведённым ниже формулам.
Величина годовых потерь энергии в воздушных линиях электропередачи
∆ЭЛЭП = ∆Nкор ∙ 8760 + ∆Nмτ,
где ∆Nкор - среднегодовые потери мощности на корону, МВт;
∆Nм - потери мощности при максимальной нагрузке Pmax, МВт;
τ - годовое время максимальных потерь.
Время потерь зависит от числа часов использования максимума активной нагрузки:
τ = (0,124 + Тм)/(1 + Тм/10 000)2∙8760.
Если известны показатели, характеризующие конфигурацию годового графика передаваемой активной мощности, то
τ = 2Тм - 8760 + (8760 - Тм)/(1 + Тм/8760 - 2β),
где β - коэффициент неравномерности графика нагрузки.
Число часов использования максимума нагрузки сетей энергетических систем колеблется в пределах 3,5…6,5 тысяч в год.
Величина годовых потерь энергии в элементах оборудования подстанции МВт ∙ ч/год:
в двухобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах
∆Этр = - ∆Nx.х ∙ 8760 + ∆Nк.з(Рmax/Nн.т),
где ∆Nx.x, ∆Nк.з - потери мощности холостого хода (потери в стали) и короткого замыкания соответствено, МВт; Pmax - максимальная нагрузка трансформатора, МВ ∙А; Nн.т - номинальная мощность трансформатора,
МВ ∙ А; Nн.т = Pmax/cosφ;
в синхронных компенсаторах
∆Эс.к = ɑп ∆Nм Tс.к + (1- ɑп) Nн (Nнагр/Nс.к)2τс.к,
где ɑп - коэффициент, учитывающий долю потерь, не зависящих от нагрузки (0,3…0,5); ∆Nм - потери мощности в компенсаторе, МВт (1…1,5% от Nс.к);
Nнагр/Nс.к - коэффициент нагрузки в максимальном режиме;
в батареях конденсаторов
∆Эк = 0,003 Nб Tб
где Tб - время работы батарей (7000 ч/год для нерегулируемых и
…6000 ч/год для регулируемых); Nб - мощность батареи МВ∙Ар;
в шунтирующих реакторах
∆Эр = 0,005 Nр Tp