4.2 Нормативные характеристики потерь
Характеристика потерь электроэнергии - зависимость потерь электроэнергии от факторов, отражаемых в официальной отчетности.
Нормативная характеристика потерь электроэнергии - зависимость приемлемого уровня потерь электроэнергии (учитывающего эффект от МСП, проведение которых согласовано с организацией, утверждающей норматив потерь) от факторов, отражаемых в официальной отчетности.
Параметры нормативной характеристики достаточно стабильны и поэтому, однажды рассчитанные, согласованные и утвержденные, они могут использоваться в течение длительного периода - до тех пор, пока не произойдет существенных изменений схем сетей. При нынешнем, весьма низком уровне сетевого строительства нормативные характеристики, рассчитанные для существующих схем сетей, могут использоваться в течение 5-7 лет. При этом погрешность отражения ими потерь не превышает 6-8%. В случае же ввода в работу или вывода из работы в этот период существенных элементов электрических сетей такие характеристики дают надежные базовые значения потерь, относительно которых может оцениваться влияние проведенных изменений схемы на потери.
Для радиальной сети нагрузочные потери электроэнергии выражаются формулой:
, (4.1)
где W - отпуск электроэнергии в сеть за период Т;
tg φ - коэффициент реактивной мощности;
Rэкв - эквивалентное сопротивление сети;
U - среднее рабочее напряжение.
В силу того, что эквивалентное сопротивление сети, напряжение, а также коэффициенты реактивной мощности и формы графика изменяются в сравнительно узких пределах, они могут быть "собраны" в один коэффициент А, расчет которого для конкретной сети необходимо выполнить один раз:
. (4.2)
B этом случае (4.1) превращается в характеристику нагрузочных потерь электроэнергии:
. (4.3)
При наличии характеристики (4.3) нагрузочные потери для любого периода Т определяют на основе единственного исходного значения - отпуска электроэнергии в сеть.
Характеристика потерь холостого хода имеет вид:
. (4.4)
Значение коэффициента С определяют на основе потерь электроэнергии холостого хода, рассчитанных с учетом фактических напряжений на оборудовании - ΔWх по формуле (4.4) или на основе потерь мощности холостого хода ΔРх.
Коэффициенты А и С характеристики суммарных потерь в п радиальных линиях 35, 6-10 или 0,38 кВ определяют по формулам:
; (4.5)
, (4.6)
где Аi и Сi - значения коэффициентов для входящих в сеть линий;
Wi - отпуск электроэнергии в i-ю линию;
WΣ - то же, во все линии в целом.
Относительный недоучет электроэнергии ΔW зависит от объемов отпускаемой энергии - чем ниже объем, тем ниже токовая загрузка ТТ и тем больше отрицательная погрешность. Определение средних значений недоучета проводят за каждый месяц года и в нормативной характеристике месячных потерь они отражаются индивидуальным слагаемым для каждого месяца, а в характеристике годовых потерь - суммарным значением.
Таким же образом отражаются в нормативной характеристике климатические потери, а также расход электроэнергии на собственные нужды подстанций Wnc, имеющий резкую зависимость от месяца года.
Нормативная характеристика потерь в радиальной сети имеет вид:
, (4.7)
где ΔWм - сумма описанных выше четырех составляющих:
ΔWм = ΔWу + ΔWкор + ΔWиз + ΔWПС. (4.8)
Нормативная характеристика потерь электроэнергии в сетях объекта, на балансе которого находятся распределительные сети напряжением 6-10 и 0,38 кВ, имеет вид, млн. кВт-ч:
, (4.9)
где W6-10 - отпуск электроэнергии в сети 6-10 кВ, млн. кВт-ч, за вычетом отпуска потребителям непосредственно с шин 6-10 кВ подстанций 35-220/6-10 кВ и электростанций; W0,38 - то же, в сети 0,38 кВ; А6-10 и А0,38 - коэффициенты характеристики. Величина ΔWм для этих предприятий включает в себя, как правило, лишь первое и четвертое слагаемые формулы (4.8). При отсутствии учета электроэнергии на стороне 0,38 кВ распределительных трансформаторов 6-10/0,38 кВ значение W0,38 определяют, вычитая из значения W6-10 отпуск электроэнергии потребителям непосредственно из сети 6-10 кВ и потери в ней, определяемые по формуле (4.8) с исключенным вторым слагаемым.
4.3 Порядок расчета нормативов потерь электроэнергии в распределительных сетях 0,38 - 6 - 10 кВ
В настоящее время для расчета нормативов потерь электроэнергии в распределительных сетях РЭС и ПЭС АО "Смоленскэнерго" применяются схемотехнические методы с использованием различного программного обеспечения. Но в условиях неполноты и малой достоверности исходной информации о режимных параметрах сети применение этих методов приводит к значительным погрешностям расчетов при достаточно больших трудозатратах персонала РЭС и ПЭС на их проведение. Для расчетов и регулирования тарифов на электроэнергию Федеральная Энергетическая комиссия (ФЭК) утвердила нормативы технологического расхода электроэнергии на ее передачу, т.е. нормативы потерь электроэнергии. Потери электроэнергии рекомендуется рассчитывать по укрупненным нормативам для электрических сетей энергосистем при использовании значений обобщенных параметров (суммарной длины линий электропередачи, суммарной мощности силовых трансформаторов) и отпуску электроэнергии в сеть [1]. Подобная оценка потерь электроэнергии, особенно для множества разветвленных сетей 0,38 - 6 - 10 кВ, позволяет с большой вероятностью выявить подразделения энергосистемы (РЭС и ПЭС) с повышенными потерями, скорректировать значения потерь, рассчитываемых схемотехническими методами, снизить трудозатраты на проведение расчетов потерь электроэнергии. Для расчета годовых нормативов потерь электроэнергии для сетей АО-энерго используются следующие выражения:
, (4.10)
, (4.11)
где ΔWпер - технологические переменные потери электроэнергии (норматив потерь) за год в распределительных сетях 0,38 - 6 - 10 кВ, кВт∙ч;
ΔWНН, ΔWСН - переменные потери в сетях низкого (НН) и среднего (СН) напряжения, кВт∙ч;
Δω0НН - удельные потери электроэнергии в сетях низкого напряжения, тыс. кВт∙ч/км;
Δω0СН - удельные потери электроэнергии в сетях среднего напряжения, % к отпуску электроэнергии;
WОТС - отпуск электроэнергии в сети среднего напряжения, кВт∙ч;
VСН - поправочный коэффициент, отн. ед.;
ΔWп - условно-постоянные потери электроэнергии, кВт∙ч;
ΔРп - удельные условно-постоянные потери мощности сети среднего напряжения, кВт/МВА;
SТΣ - суммарная номинальная мощность трансформаторов 6 - 10 кВ, МВА.
Для АО "Смоленскэнерго" ФЭК заданы следующие значения удельных нормативных показателей, входящих в (4.10) и (4.11):
; ;
; .
Далее, в пятой главе, рассмотрим расчет нормативов потерь электроэнергии в распределительной сети 10 кВ.
5. Пример расчета потерь электроэнергии в распределительных сетях 10 кВ
Для примера расчета потерь электроэнергии в распределительной сети 10 кВ выберем реальную линию, отходящую от ПС "Капыревщина" (рис.5.1).
рис.5.1. Расчетная схема распределительной сети 10 кВ.
Исходные данные:
номинальное напряжение UН = 10 кВ;
коэффициент мощности tgφ = 0,62;
суммарная длина линии L = 12,980 км;
суммарная мощность трансформаторов SΣТ = 423 кВА;
число часов максимальной нагрузки Tmax = 5100 ч/год;
коэффициент формы графика нагрузки kф = 1,15.
Некоторые результаты расчета представлены в табл.5.1.
Таблица 3.1
|
Результаты расчета программы РТП 3.1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Напряжение в центре питания: |
10,000 кВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ток головного участка: |
6,170 А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Коэф. мощности головного участка: |
0,850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Параметры фидера |
Р, кВт |
Q, квар |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Мощность головного участка |
90,837 |
56,296 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарное потребление |
88,385 |
44,365 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарные потери в линиях |
0,549 |
0, 203 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарные потери в меди трансформаторов |
0,440 |
1,042 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарные потери в стали трансформаторов |
1,464 |
10,690 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарные потери в трансформаторах |
1,905 |
11,732 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарные потери в фидере |
2,454 |
11,935 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Параметры схемы |
всего |
включено |
на балансе |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Число узлов: |
120 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Число трансформаторов: |
71 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Сумм, мощность трансформаторов, кВА |
15429,0 |
423,0 |
423,0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Число линий: |
110 |
7 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Суммарная длина линий, км |
157,775 |
12,980 |
12,980 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Информация по узлам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Номер узла |
Мощност |
Uв, кВ |
Uн, кВ |
Рн, кВт |
Qн, квар |
Iн, A |
Потери мощности |
delta Uв, |
Кз. тр., |
|||||||
|
кВА |
Рн, кВт |
Qн, квар |
Рхх, кВт |
Qхх, квар |
Р, кВт |
Q, квар |
% |
% |
||||||||
|
ЦП: ФЦЭС |
|
10,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,000 |
|
||
|
114 |
|
9,98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,231 |
|
||
|
115 |
|
9,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,467 |
|
||
|
117 |
|
9,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,543 |
|
||
|
119 |
100,0 |
9,94 |
0,39 |
20,895 |
10,488 |
1,371 |
0,111 |
0,254 |
0,356 |
2,568 |
0,467 |
2,821 |
1,528 |
23,38 |
||
|
120 |
160,0 |
9,94 |
0,39 |
33,432 |
16,781 |
2, 191 |
0,147 |
0,377 |
0,494 |
3,792 |
0,641 |
4,169 |
1,426 |
23,38 |
||
|
118 |
100,0 |
9,95 |
0,39 |
20,895 |
10,488 |
1,369 |
0,111 |
0,253 |
0,356 |
2,575 |
0,467 |
2,828 |
1,391 |
23,38 |
||
|
116 |
63,0 |
9,98 |
0,40 |
13,164 |
6,607 |
0,860 |
0,072 |
0,159 |
0,259 |
1,756 |
0,330 |
1,914 |
1,152 |
23,38 |
||
