К линии электропередачи, параметры которой приведены в таблице 4, подключена нагрузка, режим работы которой характеризуется годовым графиком нагрузки, параметры которого представлены в таблице 5. Величина наибольшей передаваемой активной мощности задана в таблице 4. Определить годовые нагрузочные потери электроэнергии методами характерных режимов, среднеквадратичных параметров и времени наибольших потерь. Вычислить различия в потерях энергии (в процентах) по различным методам, приняв в качестве эталонного метод характерных режимов. Результаты расчётов свести в таблицу.
Исходные данные Таблица 4
Uном
кВ
Кол-во
цепей Марка провода Длина линии, км Pнб
МВт
110 1 70/11 26 20
Таблица 5
графика нагрузки 1 2 3 4
Значение нагрузки в долях от наибольшей передаваемой активной мощности 1,0 0,8 0,6 0,4
Длительность ступеней, ч 1000 2000 3000 2760
Коэффициент мощности 0,9 0,85 0,82 0,79
Решение
Рассчитаем параметры схемы замещения ВЛ 110кВ. Для марки провода АС - 70/11 найдем характеристики по справочным данным [1].
r0=0,442 Ом/км
x0=0,444 Ом/км
b0=2,547 мкСм
Рассчитаем активное сопротивление ВЛ:
Rл=r0∙L
Rл=0,442∙26=11,492 Ом
Вычисление потерь по методу характерных режимов
∆W=j=14∆Pj ∆tj
На каждой ступени графика потери мощности
∆Pj =Pj2 U 2cosφ 2R
∆W=2021102∙0,9211,492∙1000 +(20∙0,8)21102∙0,85211,492∙2000 +(20∙0,6)2 1102∙0,82211,492∙3000 +(20∙0,4)2 1102∙0,79211,492∙2760 =2021,057 МВт∙ч
Определим активную энергию, переданную по линии
∆Wа =j=14∆Pj ∆tj =20∙1000+20∙0,8∙2000+20∙0,6∙3000+20∙0,4∙2760=110080 МВтч
Потери электроэнергии в процентах от передаваемой мощности
∆W%=2021,057110080100%=1,836%
Из графика нагрузки по продолжительности определим время использования наибольшей активной мощности и наибольшей полной мощности
Tнб =j=14∆Pj ∆tj Pнб =11008020=5504 ч
Tнб =WPнб =j=14∆Pj cosφ∆tj Pнб cosφ==20 0,9 ∙1000 +20∙0,80,85∙2000 +20∙0,6 0,82∙3000 +20∙0,40,79∙2760 20=5297 ч
Определение потерь электроэнергии по методу среднеквадратичных потерь
Sск =j=14∆Sj 2∆tj T=j=14∆Pj 2cos2φ∆tj T=
=20 0,9 2∙1000 +20∙0,8 0,85 2∙2000 +20∙0,6 0,82 2∙3000 +20∙0,4 0,79 2∙2760 8760=15,586 МВт
Среднеквадратичный ток
Iск =Sск 3∙110=15,586∙103 3∙110=82 А
Годовые потери электроэнергии определим по формуле
∆W1 =3Iск 2RT=3∙822∙11,492∙8760∙10-6=2026 МВтч
Погрешность относительно результата
δ∆W1 =2026-2021,0572021,057100=0,23%
Ток в режиме наибольших нагрузок
Iнб =203∙110∙0,9=116,8 А
Среднеквадратичный ток
Iск2 =3500,12+5297∙10-4=250,9 А
Потери электроэнергии
W2 =3∙2492∙11,492∙8760∙10-6=2063,2 МВт∙ч
Погрешность
δ∆W1 =2033,2-2021,0572021,057100=2,09%
Найдем коэффициент формы графика нагрузки
kф =1090Tнб +0,876=109059+0,876=1,06
Определим реактивную энергию, переданную по линии
∆Wp =j=14∆Qj ∆tj =j=14∆Pj tgφ∆tj ==20∙0,48∙1000+20∙0,8∙0,62∙2000+20∙0,6∙0,7∙3000+20∙0,4∙0,78∙2760=71862,4 МВар∙ч
Средний ток
Iср =1031100802+71862,4 23∙110∙8760=78,86 А
Среднеквадратичный ток
Iск =kф Iср =1,06*78,86=83,6 А
Потери электроэнергии
W3 =3∙83,62∙11,492∙8760∙10-6=2109,82 МВт∙ч
Погрешность
δ∆W3 =2033,2-2021,0572021,057100=4,21 %
Можно сделать вывод о том, что вычисления среднеквадратичного тока различными способами привело к приемлемым погрешностям определения потерь электроэнергии по сравнению с методом характерных режимов, принятым за эталонный.
Определим потери энергии по методу времени наибольших потерь различными способами
τ1=j=14∆Sj 2∆tj TSнб =20 0,9 2∙1000 +20∙0,8 0,85 2∙2000 +20∙0,6 0,82 2∙3000 +20∙0,4 0,79 2∙2760 20/0,92=4309,168 ч
По эмпирической формуле
τ2=0,124+5927∙10-428760=4500 ч
По зависимостям при Tнб =5927ч и при cosф в интервале 0,9 до 0,79
τ3=4200 ч
По формуле при вычисленном ранее Tнб =5504 ч и заданных графиках нагрузки по продолжительности Pнб =20 МВт, Pнм =8 МВт
τ4=2*5504-8760+8760-55041+55048760+28201-8202=3660 ч
Годовые потери для каждого случая
∆W1 =2021102∙0,9211,492∙4309,168=2021,057 МВт∙ч
∆W2 =2021102∙0,9211,492∙4500=2110,661 МВт∙ч
∆W3 =2021102∙0,9211,492∙4200=1969,856 МВт∙ч
∆W4 =2021102∙0,9211,492∙3660=1716,58 МВт∙ч
Погрешность вычислений относительно эталонного метода
δ∆W1 =2021,057-2021,0572021,057 100%=0%
δ∆W2 =2110,661-2021,0572021,057 100%=4,4%
δ∆W3 =1969,856 -2021,0572021,057 100%=-2,5%
δ∆W4 =1716,58-2021,0572021,057 100%=-15,1%
Как видно, вычисления времени наибольших потерь различными способами привело к разным, но вполне допустимым погрешностям
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
