Расчет_потерь_в_силовых_трансформаторах_калькулятор

Расчет_потерь_в_силовых_трансформаторах_калькулятор

Расчет потерь электроэнергии в силовом трансформаторе

Аннотация. Статья посвящена анализу расчета потерь в двухобмоточном силовом трансформаторе. Авторы предлагают также практическую реализацию методики расчета потерь трансформатора в MSExcel.
Ключевые слова: силовой двухобмоточный трансформатор, расчет потерь электроэнергии, метод средних нагрузок.

Передача электрической энергии от источника к конечному потребителю неизбежным образом связана с потерей части мощности и энергии в системе электроснабжения. С ростом тарифов на электроэнергию повышается экономическая значимость проблемы потерь электроэнергии, обусловленная включением в тариф нормативных значений потерь, а также снижением прибыли сетевых компаний из-за сверхнормативных потерь. Также затрудняет подключение к электрическим сетям дополнительных мощностей, а снижение потерь электроэнергии в электрических сетях является эффективным средством повышения их пропускной способности, что позволяет сетевым компаниям расширять объем услуг по доступу потребителей к сетям. Нормативной базой для расчета потерь электроэнергии является Инструкция по организации в Министерстве энергетики Российской Федерации работы по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям, утвержденная приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 30.12.2008 г. № 326 (регистрация Минюста России рег. № 13314 от 12.02.2009 г.).

Потери электроэнергии в трансформаторах – один из видов технических потерь электроэнергии, обусловленных особенностями физических процессов, происходящих при передаче энергии. Рассмотрим методику расчета потерь электроэнергии в двухобмоточном силовом трансформаторе за расчетный период (месяц, квартал, год) [1,2].



В России и за рубежом разработано несколько десятков комплексов программ для решения различных задач, связанных с расчетом потерь электроэнергии. Эти комплексы различаются как набором функциональных и сервисных возможностей, стоимостью, надежностью и другими параметрами. Но использование MS Excel продолжает широко применятся российскими энергосетевыми компаниями для расчета потерь электроэнергии, так как не требует специального обучения персонала и имеет понятный и интуитивный интерфейс.

Ссылки на источники

  1. Железко Ю.С., Артемьев А.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
  2. Методические указания по определению потерь электроэнерической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4кВ. (Разработаны Российским акционерным обществом «Роскоммунэнерго» и ЗАО «АСУ Мособлэлектро». Утверждены Госэнергодадзор Минэнерго России (09.11.00 № 32-01-07/45)).
  3. Воротницкий В.Э., Калинкина М.А.. Расчет нормирование и снижение потерь электрической энергии в электрических сетях. Учебно-методическое пособие. 2-е изд.-М.: ИПКгосслужбы,2001.

1. Железко Ю.С., Артемьев А.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.

Читайте также:  Поделка_в_садик_на_тему_спорт

2. Методические указания по определению потерь электроэнерической энергии в городских электрических сетях напряжением 10(6)-0,4кВ. (Разработаны Российским акционерным обществом «Роскоммунэнерго» и ЗАО «АСУ Мособлэлектро». Утверждены Госэнергодадзор Минэнерго России (09.11.00 № 32-01-07/45)).

3. Воротницкий В.Э., Калинкина М.А.. Расчет нормирование и снижение потерь электрической энергии в электрических сетях. Учебно-методическое пособие. 2-е изд.-М.: ИПКгосслужбы,2001.

Алгоритм расчета технических потерь электрической энергии в силовых трансформаторах

Определения

В понимании настоящей инструкции приведенные ниже понятия имеют следующее значение:

расчетный период— период, для которого осуществляется расчет потерь электрической энергии;

потери электрической (энергии) мощности— технологическое потребление электрической (энергии) мощности, относящееся к передаче электрической мощности (энергии) через элементы сети;

постоянные потери (энергии) мощности— потери (энергии) мощности:

в трансформаторе из-за намагничивания сердечника и вихревых токов, а также гистерезиса;

в линиях из-за эффекта короны и токов утечки через изоляторы;

переменные потери (энергии) мощности— потери (энергии) мощности в обмотках трансформатора и в проводах электрической линии при передаче электрической (энергии) мощности через них.

Обозначения

∆P — общие активные потери мощности в элементах сети, kW;
∆Q — общие реактивные потери мощности, kvar;
∆P — постоянные активные потери мощности, kW;
∆Q — постоянные реактивные потери мощности, kvar;
∆Ps — переменные активные потери мощности (нагрузочные потери), kW;
∆Qs — переменные реактивные потери мощности (нагрузочные потери), kvar;
∆Psc — активные потери короткого замыкания, kW;
Wa — активная энергия, переданная через элементы сети в течение расчетного периода, kWh;
Wr — реактивная энергия, переданная через элементы сети в течение расчетного периода, kvarh;
∆Wa — общие потери активной энергии в течение расчетного периода, kWh;
∆Wr — общие потери реактивной энергии в течение расчетного периода, kvarh;
∆W0,a — постоянные потери активной энергии, kWh;
∆W0,r — постоянные потери реактивной энергии, kvarh;
∆Ws,a — переменные потери активной энергии, kWh;
∆Ws,r — переменные потери реактивной энергии, kvarh;
Smax — максимальная нагрузка, зарегистрированная в течение расчетного периода, kVA;
Snom — номинальная мощность трансформатора, kVA;
T — расчетный период, h;
TM — время использования максимальной нагрузки, h;
Tf — продолжительность работы элементов сети в течение расчетного периода, h;
τ — время наибольших потерь, h;
Unom — номинальное (первичное) напряжение трансформатора, номинальное напряжение линии, kV;
cos φ — коэффициент мощности;
tg φ — коэффициент реактивной мощности;
Kf — коэффициент формы графика нагрузки;
R — сопротивление линии, Oм;
L — протяженность линии, km;
q — сечение провода, мм 2
Читайте также:  Что_такое_суперфланец_на_болгарке

4. МЕТОД РАСЧЕТА ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ В ЭЛЕМЕНТАХ СЕТИ, ЯВЛЯЮЩИХСЯ

Алгоритм расчета технических потерь электрической энергии в силовых трансформаторах

4.2.1. Общие замечания

Передача мощности и энергии через трансформатор приводит к потерям активной и реактивной мощности:

а также к потерям активной и реактивной энергии:

4.2.2. Метод расчета постоянных потерь

4.2.2.1. Постоянные потери мощности ∆P и ∆Q определяются на основе технических параметров трансформатора. Потери ∆P представляют собой справочные/паспортные данные трансформатора, а потери ∆Q рассчитываются согласно формуле:

(5),

где ток I% и мощность трансформатора Sn являются справочными/паспортными данными.

4.2.2.2. Постоянные потери энергии ∆W0,a и ∆W0,r определяются согласно выражениям:

4.2.3. Метод расчета переменных потерь

4.2.3.1. В настоящей инструкции переменные потери энергии в трансформаторах определяются методом времени наибольших потерь.

4.2.3.2. Переменные потери активной и реактивной энергии в течение расчетного периода для случаев АиВ определяются согласно следующим формулам:

W 2 a + W 2 r
∆Ws,a = ∆Psc x τ x ——————— (8)
T 2 M x S 2 nom
W 2 a + W 2 r
∆Ws,r = ∆Qsc x τ x ——————— (9),
T 2 M x S 2 nom

TM и τ для случая А определяются согласно формулам (15) и (16) и

для случая В – согласно п.4.2.4;

∆Psc представляют собой справочный/паспортный параметр;

∆Qsc определяются по формуле:

(10)

Напряжение короткого замыкания usc% и мощность трансформатора Snom (kVA) и активные потери короткого замыкания ∆Psc (kW) являются справочными/паспортными параметрами.

4.2.3.3. Переменные потери активной и реактивной энергии в трансформаторе в течение расчетного периода для случая С определяются, используя следующие выражения:

W 2 a (1 + tg 2 φ)
∆Ws,a = ∆Psc x τ x ——————— (11)
T 2 M x S 2 nom
W 2 a (1 + tg 2 φ)
∆Ws,r = ∆Qsc x τ x ——————— (12),
T 2 M x S 2 nom

TM и τ для случая С определяются согласно п.4.2.4;

∆Psc представляет собой справочный/паспортный параметр,

∆Qsc рассчитывается согласно формуле (10);

Wa определяется на основе показаний средства учета для расчетного периода (является известным параметром);

tgφ рассчитывается, имея значение коэффициента мощности cosφ, согласно формуле:

(13)

4.2.3.4. Для расчета количества потерь энергии в трансформаторе потребителя в случае Вкоэффициент мощности рассчитывается по формуле:

(14),

а для расчета количества реактивной энергии и значения потерь энергии в трансформаторе потребителя в случае С используется коэффициент мощности cosφ =0,75, указанный в контракте на поставку электрической энергии.

4.2.3.5. Время использования максимальной нагрузки TM , как и время наибольших потерьτ для случая A определяются приближенно согласно формулам:

Читайте также:  Масло_для_счетчика_газа

(15)

(16),

St – полная мощность нагрузки трансформатора в течение часа t расчетного периода;

SM – максимальная мощность, зарегистрированная в течение расчетного периода.

4.2.3.6. Значения TM и τ для случаев ВиС определяются приближенно согласно пункту 4.2.4. Значения времени наибольших потерь τ, приведенные в таблице № 1, определяются согласно формуле:

(17)

Месячные значения времен TM и τ рассчитываются согласно формулам:

4.2.4. Расчет времен TM и τ для случаев ВиС

4.2.4.1 Вычисление времени максимальной нагрузки TM производится, применяя так называемый метод TM -мобил.

4.2.4.2 Расчетные значения параметров TM и τ (часы – в течение расчетного периода), в конечном итоге, выбираются из серии конкретных значений, приведенных в таблице № 1.

Таблица № 1
TM, h
τ, h

Данные месячные значения соответствуют годовым значениям, приведенным в таблице № 2.

Таблица № 2
TM, h
τ, h

4.2.4.3. Выбор значений для расчета TM и τ производится, применяя вспомогательный расчетный параметр W + , вычисленный по формуле Wi + = Snom x cosφ x TMi для всех значений TM, приведенных в таблице № 1.

Способ выбора значения TM следующий: для известных значений параметров Snom и cosφ и для заданного значения Wa определяется то минимальное значение TM из серии конкретных значений 167, 333 и т.д. (смотри таблицу № 1), для которой выполняется условие:

4.2.5. В приложении № 2 приведены примеры расчета потерь электрической энергии в трансформаторах для тех трех случаев, приведенных в п.4.1.

2.4 Расчет потерь мощности в выбранных трансформаторах

Расчет потерь мощности в выбранных трансформаторах необходим для определения затрат на возмещение потерь электроэнергии.

Потери активной (кВт) и реактивной(квар) мощностей в трансформаторах определяют по формулам:

,(2.8)

,(2.9)

где и— потери холостого хода и короткого замыкания, кВт;

— ток холостого хода трансформатора, %;

uкз — напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

N — количество трансформаторов;

— фактический коэффициент загрузки трансформаторов.

Уточняем нагрузку в сети 0,4 кВ с учетом реальных потерь в выбранных трансформаторах:

. (2.10)

Из справочных данных находим для трансформатора ТМ160/10 мощностью 160 кВА с первичным напряжением 10 кВ его параметры:

Рассчитаем потери активной мощности в трансформаторах:

Потери реактивной мощности:

Результаты расчёта потерь вносим в таблицу 2.6.

Уточним нагрузку фермы с учетом реальных потерь в выбранных трансформаторах. В нормальном режиме работы сети 0,4 кВ с исходными данными:

Расчётные мощности потребителей от трансформатора Т1

Максимальная нагрузка на трансформатор Т1

кВА.

Таблица 2.6 — Расчет потерь мощности в трансформаторах

Ссылка на основную публикацию
Расход_воды_на_мытье_рук
Расход воды на мытье рук Санатории и дома отдыха с ванными при всех жилых комнатах 1 кг сухого белья Предприятия...
Распылитель_для_антикора_своими_руками
Alex-1205 › Блог › Нищебродский антикор скрытых полостей своими руками (= Добрый вечер)Сегодня заантикорил скрытые полости:а)максимально бюджетноб)по возможности качественно Год...
Расстояние_между_каштанами_при_посадке
Расстояние между каштанами при посадке Сначала давайте определимся, о каком каштане идёт речь. Если Вы думаете, что каштан и конский...
Расчет_потерь_в_силовых_трансформаторах_калькулятор
Расчет потерь электроэнергии в силовом трансформаторе Аннотация. Статья посвящена анализу расчета потерь в двухобмоточном силовом трансформаторе. Авторы предлагают также практическую...
Adblock detector