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 1 185/29 50 38
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=0,159 Ом/км
Рассчитаем активное сопротивление ВЛ:
Rл=r0∙L
Rл=0,159∙38=7,95 Ом
Вычисление потерь по методу характерных режимов
∆W=j=14∆Pj ∆tj
На каждой ступени графика потери мощности
∆Pj =Pj2 U 2cosφ 2R
∆W=3821102∙0,927,95 ∙1000 +(38∙0,8)21102∙0,8527,95 ∙2000 +(38∙0,6)2 1102∙0,8227,95 ∙3000 +(38∙0,4)2 1102∙0,7927,95 ∙2760 =5047,279 МВт∙ч
Определим активную энергию, переданную по линии
∆Wа =j=14∆Pj ∆tj =38∙1000+38∙0,8∙2000+38∙0,6∙3000+38∙0,4∙2760=209152 МВтч
Потери электроэнергии в процентах от передаваемой мощности
∆W%=5047,279 209152100%=2,413 %
Из графика нагрузки по продолжительности определим время использования наибольшей активной мощности и наибольшей полной мощности
Tнб =j=14∆Pj ∆tj Pнб =20915238=5504 ч
Tнб =WPнб =j=14∆Pj cosφ∆tj Pнб cosφ==38 0,9 ∙1000 +38∙0,80,85∙2000 +38∙0,6 0,82∙3000 +38∙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=
=38 0,9 2∙1000 +38∙0,8 0,85 2∙2000 +38∙0,6 0,82 2∙3000 +38∙0,4 0,79 2∙2760 8760=29,613 МВт
Среднеквадратичный ток
Iск =Sск 3∙110=29,613∙103 3∙110=156 А
Годовые потери электроэнергии определим по формуле
∆W1 =3Iск 2RT=3∙1562∙7,95 ∙8760∙10-6=5059,25 МВтч
Погрешность относительно результата
δ∆W1 =5059,25-5047,2795047,279100=0,24 %
Ток в режиме наибольших нагрузок
Iнб =383∙110∙0,9=221,87 А
Среднеквадратичный ток
Iск2 =3500,12+5297∙10-4=250,9 А
Потери электроэнергии
W2 =3∙2492∙7,95 ∙8760∙10-6=5136,4 МВт∙ч
Погрешность
δ∆W1 =5136,4-5047,2795047,279100=1,77%
Найдем коэффициент формы графика нагрузки
kф =1090Tнб +0,876=10905927+0,876=1,06
Определим реактивную энергию, переданную по линии
∆Wp =j=14∆Qj ∆tj =j=14∆Pj tgφ∆tj ==38∙0,48∙1000+38∙0,8∙0,62∙2000+38∙0,6∙0,7∙3000+38∙0,4∙0,78∙2760=13658,56 МВар∙ч
Средний ток
Iср =1032091522+13658,56 23∙110∙8760=149,83 А
Среднеквадратичный ток
Iск =kф Iср =1,06*149,83=158,81 А
Потери электроэнергии
W3 =3∙158,812∙7,95 ∙8760∙10-6=5268,96 МВт∙ч
Погрешность
δ∆W3 =5268,96-5047,2795047,279100=4,20 %
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 =38 0,9 2∙1000 +38∙0,8 0,85 2∙2000 +38∙0,6 0,82 2∙3000 +38∙0,4 0,79 2∙2760 38/0,92=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 =38 МВт, Pнм =15,2 МВт
τ4=2*5504-8760+8760-55041+55048760+215,2381-15,2382=3660 ч
Годовые потери для каждого случая
∆W1 =3821102∙0,927,95 ∙4309,168=5047,278 МВт∙ч
∆W2 =3821102∙0,927,95 ∙4500=5271,05 МВт∙ч
∆W3 =3821102∙0,927,95 ∙4200=4919,41 МВт∙ч
∆W4 =3821102∙0,927,95 ∙3660=4286,82 МВт∙ч
Погрешность вычислений относительно эталонного метода
δ∆W1 =5047,278-5047,2795047,279100%=0%
δ∆W2 =5271,05-5047,2795047,279100%=4,4%
δ∆W3 =4919,41-5047,2795047,279100%=-2,5%
δ∆W4 =4286,82-5047,2795047,279100%=-15,1%
Как видно, вычисления времени наибольших потерь различными способами привело к разным, но вполне допустимым погрешностям
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
