Воротницкий В.Э, Калинкина М.А. Расчет, нормирование и снижение потерь электроэнергии в электрических сетях

Подождите немного. Документ загружается.

случайными отклонениями от средней формула (9) должна быть прел-

ставлсиа в вилс:

НВ, = -ЬБ'Х). (10)

где - соответсгвенно, пофсшность измерительных ком-

плексов. >'читываюи1их часп. полезного отпуска потребителей по пока-

заниям расчетных счетчиков электроэнергии; допустимые срелнеквад-

ратические отклонения в оплате за электроэнергию потреб»ггелями,

рассчитывающимися через сберкассы; средиеквалрат11ческая погреш-

ность расчета суммарных технических потерь электроэнерши в элек-

трической сети;

dnop d^j»

dnj

- соответственно, доли полезного отпуска электроэнер-

гии, пропущенной через измерительные расчетные комплексы; опла-

ченной через сберкассы: потерянной в электрических сетях. Потери в

данном случае рассматриваются как часть полезного отпуска;

б) для >^ета систематических недоплат за электроэнергию в усло-

виях кризиса формулу (10) необходимо дополнкгь долей полезного

отпуска Дго,. обусловленной допустимой недоплатой за электроэнершю

бытовыми потребителями:

НБ =

Ъ'Л-^ii^iAi,^Ann. (11)

1=1

В ({юрмуле (11) Д„„ определяется в долях от отпуска электроэнергии

в сеть. Методику расчета Д„„ еще предстоит разработать.

Фактический небаланс электроэнергии в электрических сетях не

должен превышать его допустимого значения, т.е. должно выполняться

соотношение:

НБ,.<НБ,: (12)

7) нормативные абсолютные потери

тлектроэнергии

в электриче-

ской сети - это сумма расчетных гехнических потерь и допустимого

небаланса, обусловленного нормированной погреижостью измерений

электроэнергии, допустимыми объемами недоплаты электроэнергии

бытовыми потребителями и погрешностями расчета технических по-

терь:

(13)

8) нормативные относительные потери ьчектроэнергии:

= (AWJWO^ 4 HBJ.I00% . (14)

Нормативные абсолютные и относительные потери электроэнерши

в элсктри'1сских сетях АО-энерго определяются по нормативным ха-

рактеристикам. представляюшим собой реальные паспортные данные

оборудовак11я электрических сетей, кх схемы и режимы работы, фак-

тические отпуски элеюроэнергии в сеть.

аопу'стимые

коммерческие потери эяектроэнсргии:

(15)

Из npiteeneHHbiX выше пон)Л'иП, определений и ([юрмул следует, что

одним из основных напраапений дальнейшего совершенствования

работ по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях яв-

ляется переход от простого расчета и нормирования технических по-

терь к расчетам фактических и допустимых небалансов электроэнергии

с учетом технических потерь. Сравнение этих небалансов позволяет:

• выявить места их наибольшей величины:

• проанализировать пр{Г1ины наличия этих небалансов:

• наметить пути их уменьшения.

В наибольшей степени сказанное относится к локализации и сии-

женто коммерческой составляюшей потерь.

2. МЕТОДЫ И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА

ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расчеты технических потерь ^леюронсргпи и ич струтры долж-

ны выполняться для:

• нормирования noiepb, выбора и опенки эффек-тивности мероприя-

тий по их снижению;

• расчета и анализа фактических небапансов электроэнергии в элек-

трических сетях, выявления и лока.пизаини коммерческой сосгав-

ляюшей потерь, разработки и внедрения мероприятии по соверспен-

ствованию учега электроэнергии:

• y^iera потерь в тарифах ita электроэнергию для потребителей, при-

соединенных к электр1песким сетям различных ступеней напряже-

ния: ПО кВ и выше. 35-6 (10) кВ и 0,4 кВ.

Методы расчета технических потерь электроэнергии в электриче-

ских сетях делятся на пять ipynn, в зависимости от конфигурации се-

тей. уровня напряжения и информашюшюй обеспеченности! расчетов:

1) методы расчета потерь в системообразующих электрических сетях

330 кВ и выше с межснстемнымн реверсивными перетоками мощ-

ности и электроэнергии:

2) методы расчета гютерь в замкнутых самобалансируюншхся сетях

110 кВ и Bbiuie;

3) методы расчета в ралиатьных сетях 35-110 кВ;

4) методы расчета в радиальных сетях 6(10) кВ;

5) методы расчета в сетях 0,4 кВ.

Основным направлением совершенствования методов расчета по-

терь является их MaKCHNiajibHO возможная адаптация к информацион-

ной обеспеченности расчетов в каждой конкретной энергосистеме,

электросетевом прслприягип с обязательной оценкой довер1ггельных

интервалов результатов расчетов в зависимости от объема используе-

мой исходной ииформашш.

Главная цель такого совершенствования - повышение точносш и

достоверности результатов расчетов потерь и их структуры.

Ос1Ю»ными направлениями совсрн1енствования профаммного

обеспсчеи»!я расчетов потерь электроэнер1ии являются:

• максимально возможная интеграция разрабатываемых профамм-

ных средств с базами данных оборуловшшя н параметров .»лсктри-

ческих сет^й. функциональными подсистемами ЛСУП. АСДУ и

АСКУЭ энергосистем и ПЭС;

• использование современных человеко-машинных интерфейсов для

подготовки данных и выдачи результатов расчетов, их автоматиче-

ского контроля;

• переход от расчетов потерь к расчету балансов электроэнергии с

учетом потерь.

2.1. Методы расчета условно-постоянных

потерь электроэнергии

2.1

л. Условно-постоянные потери электроэнергии рассчитывают по

формуле (5) и относят к ступени напряжения, соответствующей номи-

нальному напряжению оборудования сетей, находящегося пол напря-

жением и на балансе данной энергос1габжающей орган1!зации. Напри-

мер, потери в стали тралсформаторов 220/110/10 кВ относят к напря-

жению 220 кВ. трансформаторов 110/35/10 кВ - к напряжению 110 кВ,

а тс

другие вместе - к напряжению 110 кВ и выше и тл.

2.1.2. Потерн электроэнергии в стали силовых трансформаторов и

автотрансформаторов 6-1150 кВ определяют для каждого силового

трансформатора, находящегося под напряжением и на балансе данной

энергоснабжающей орган»паини, с разбивкой по ступеням напряжения

ВН, СН. по формуле:

и!

Jia^

HOMi

.кВтч, (16)

где ЛРх-номинальное значение потерь мощности холостого хода в

силовом трансформаторе, определяемое по его паспортным данным.

кВт;

Т-число часов работы силового трансформатора в расчетном пе-

риоде, ч;

Пт

- число трансформаторов, шт.;

Ucp-среднее значение факти»сеского напряжения обмотки высшего

напряжения трансформатора за расчетный период Т. кВ;

UnoM - номинальное напряжение трансформатора, кВ.

Допускается для укрупненной оценки нормативов потерь в стали

сшювых трансформаторов не уч1ггывать величину Ucp. т.е. считать ее

равной величине Uhom

Если в данной энергоснабжающей организации отсутствует инфор-

мация о Т1аспортных данных каждого трансформатора 6 (10) кВ и про-

должительности его работы, допускается вычислять потери по усред-

кснкым справочным да1гным в ^авнсимосги от номинальной мошностн

трансформаторов и нх количества но формулам:

лля трансформаторов 6 кВ

Г 0.25.

AW,., =

2U-40

-еО.35

Jv 4)

• П iftij +

\<yj

1,0

• n +

0,66

• п 25Л

0,02'

-»-

Т.кВг-ч, (17)

лля фансформаторов 10 кВ

^ +0.26.rijo ^, +0,36-n,ou +

+ 0.56

• n +

0.82

• n -1,05

•

n „о

AVVx,, -

Т, кВТ'Ч.(18)

В формулах (17). (18);

Плмо. и т.д. - суммарное кол1Г1ество распредсл»псльиых

трансформаторов 6 нли 10 кВ мощностью 20-40 кВ А, 50-63 кВ А и

т.д.. находящихся в работе н на балансе АОонерго по состоянию на

последнее чпсло расчетного периода; числовые коэффиш1снты при п -

усредненные значения потерь мощности холостого хода, кВт, транс-

форматоров соответствующей .мощности.

Примечание: по формулак» (17) и (18) вычисляют потерн электро-

•знсрпш в стали распределительных трансформаторов, установленных

в электрических сетях 6(10)кВ, и трансформаторов 6(10)кВ собст-

венных нужд подстанш1Г1, если счетчики расхода элсктроэнерши на

СМ установлены на стороне НИ irifx трансформаторов. Если счетчики

установлены на стороне ВН трансформаторов СН. потери п этих

трансформаторах входят в расход электроэперши i^a CM подстанций.

2.1.3. Потери электро:)нергии на корону в линиях 220-1150 кВ опре-

деляют для каждой линии, находящейся под напряженис.м и ita ба^тансе

данной энергоснабжаюшей органиэанин по формуле:

(19)

где ДРк-уделыtbie потерн мощности на корону. кВт'км;

- прогяжснность данной ВЛ, км;

- продолждельность i-ro вида погоды: изморози, снега, дождя,

хорошей погоды в расчетном периоде ч:

п»

- количество линий, в которых рассчитывшот потери электро-

энергии на корону, шт.

Примечание: рекомендуется пользоваться >'точненными значения-

ми удельных потерь моитости на корон>' для конкретного климатиче-

ского района и для уточнения расчетов учитывать по соответствую-

щим программам фактические напряжения на линиях. При этом фор-

мула (19) приобретает вид:

J»»

СР|

Улр^^.и ,кВтч. (20)

|>1

где Ucpi - среднее значение факт1Г1еского напряжения на j-ft линии в

течение расчетного периода Т. ч;

^HOMj-номинальное напряжение j-ft линии. кВ.

2.1.4. Потери эле1Сф0энерпш в шунтируюшкх реакторах 220-

750 кВ рассчитывают по формуле, аналогичной (16):

,кВт.ч, (21)

где ДРхр - номинальное значение потерь мощности холостого хода

шунтирующего реактора, определяемое по его паспортным данным.

кВт;

Т- число часов работы рсак^гора в расчетном периоде, ч;

Пр

- количество и1унт1фующ»{х реакторов, находящихся под напря-

жением и на балансе данной энергосиабжаюшей организащ1и. шт.;

Ucp ~ среднее значение фактического нагфяжения на шу^гпфующем

реакторе, кВ;

Uhom ~ номинальное напряжение шунтирующего реактора, кВ.

Допускается для укрупненной оценки нормативов потерь в шунти-

руюшлх реакторах не учитывать величину Ucp, т.е. считать се равной

вели»! и не

Uhom-

2.1.5. Потерн электроэнергии в батареях статических конденсаторов

определяют по формуле:

(22)

где APq-удельные номи^шльныс потери мощности в конденсаторах,

кВт.'квар. принимаемые 0,002 для конденсаторов выше 1000 В и 0,004 -

для конденсаторов до

I ООО

В;

Ок - располагаемая мошность батаре»ь квар;

Тк- число часов работы батареи в течение расчетного периода, ч;

пк - количество батарей статических конденсаторов, шт.

2.1,6. Условно-постоянные потери электроэнергии в синхронны.х

компенсаторах (СК) и гснсратора.\, работающих в режиме СК (ГСК),

определяют по формулам:

.кВт ч, (23)

|П(

= kY^P^T^v^, . кВт-ч. (24)

где кп-доля потерь в СК и ГСК, не зависящая от нафузкн. отн.ед.;

ЛРнск» АР„гск - потери мош>юсги в СК при номинальной реактив-

ной нагрузке и генераторе в режиме СК по паспортным данным. кВт;

Тек. Тгск ^ число часов СК и ГСК в течение расчетного периода, ч;

«СК»

Пгск - количество СК и ГСК, соответственно, шт.

2.1.7. Потерн электроэнерши в шоляиии кабельных линий электро-

передачи 110-500 кВ определяют по формуле:

Д^м = SOof • • -Т,. кВт ч, (25)

где Qo - удельная зарядная мошность кабеля по его паспортным дан-

ным. квар/км;

1к

- протяженность кабельной лннии. км;

1с5 - тангенс угла диэлектрических потерь по данным заводов- hj-

готов»ггелей кабелей. При отсутствии таких данных допускается при-

нимать ig6=0,004;

Т - число часов работы кабельной линии в отчетном периоде, ч;

Пк- число кабельных линий 110-500 кВ, находящихся в рабагх: и на

балансс энергоснабжаюшей организации, шт.

2.1.8. Потери электроэнергии в трансформаторах тока определяют

по формуле:

AWn = 0,025-п^'Т, кВтч, (26)

1ЛС

0,025

—

среднее значение потерь moiuhocik в трансформаторе тока

любого тина и напряжения, кВт;

Пгг

- общее количество ТТ, установленных и находящихся в работе

к элсктр|«чески\ сетях энергоснабжающсй организации, шт.;

Т- число часов в отчетном периоде, ч.

2.1.9. Погери электроэнергии в траисформатора.\ напряжения опре-

деляют по форм) ле:

Д^\„-0.1.п„,.Т.кВтч, (27)

где 0,1 - среднее значение потерь мощности в трансформаторе нагфя-

жения любого типа и номинального напряжения, кВт;

Птц _

общее кол1П1ество ТН, установленных и находящихся в работе

в электрических сетях энергхкнабжаюшей организации, шт.;

Т- число часов в отчетном периоде, ч.

2.1.10. Попч^ри электроэнергии в счетчиках электроэнергии опреде-

ляют гю формулам:

а) для трехфазных счетчиков;

д= 0,003•

•

Т, кВт ч. (28)

б) для однофазных счетчиков:

= 0,002-- Т. кВтч, (29)

где 0,002-0,003 - средние З1сачения потерь мощности в однофазном и

трехфазном счетчиках любого типа. кВт;

"зсч» "|сч - коли*1ество трехфазных и однофазных счетчиков элек-

троэнергии. находящихся на балансе энср1х)снабжающей организаш1и.

шт.:

Т - число часов в отчетном периоде, ч.

2.1.И. Расход электроэнергии на СН подстанций определяют по

показаниям счетчиков, установленных на присоединениях трансфор-

маторов СН. в сумме и с разбивкой по сп пеням напряжения: 1150,

750, 500, 200, 110 и 35 кВ. При этом абоненты, не ол<осяшиеся к СН,

присоединенные к этим трансформаторам, должны иметь собственные

расчс^гные счетчики электроэнергии и расчет по ним должен осуществ-

ляться в установленном порядке.

2.2. Схемно-технические методы расчета

переменных потерь электроэнергии в

линиях и трансформаторах

2.2.1. Схемио-тсхннческис методы расчета потерь

электроэнергии в системообразующих транзитных

электрических сетях, участвуюших в обмене

мошиостью межлу РАО и АО-энерго

К системообразующим трашитиым электрическим сетям относятся

замкнутые электрические сети напряжения 330 кВ и выше РАО "ЕЭС

России" и замкнутые сети 110 кВ и выше АО-энерго. участвующие в

обмене мошностыо с РАО и между энергосистемами.

Для таких сетей и режимов их работы достаточную точность расче-

та технических потерь электроэнергии обеспечивают за счет примене-

ния "метола прямого счета" гю формуле:

AW - 31R..

. At- .

lO-\ кВт ч. (30)

где m - число j-x промежутков времени Aty за расчетный период, в

течение которого токовая нафузка 1ц i-ro элемента сети с сопротивле-

нием

остается практически неизменной.

Из формулы (30) видно, что чем меньше величина At,), тем точнее

результат расчега. Следовательно, наиболее точным для данного клас-

са сетей является определение потерь мощности по результатам расче-

тов установившихся режимов (УР) "в темпе процесса" по одной из

известных профамм с использовшшем текуш1ь\ значений телеюмере-

ний (ТИ) н непрерывным контроле.м телесигналов (ТС), т.е. коммута-

ционного состояния сети.

Исходная информация при этом разделяется на условно-

постоянную и переменную.

В состав условно-постоянной информации входят данные о: составе

ТИ и ТС; местах их рассгановки; схемах подстанций: параметрах схе-

мы замещения электрической сети; названиях элементов; допустимых

пределах шменения параметров: базовых режимах и т.п. Условно по-

стоянная информация один раз занос1ггся в локальную ИБ и корректи-

руется по мерс необходимости.

В состав переменной информации входят ТС и ТИ.

Исходная схема замещения электрической сети представляется в

традншюнной форме в виде масс1ша углов и массива ветвей

В результате расчета УР определяют уровни напряжения в узлах

сел!, фазовые углы напряжения, потоки активсюй и реактивной мощ-

ности по ветвям схемы сети, потери активной и реактивной мощности

в сети, а также отклонения модулей напряжения, потоков активной

мощности и ГОКОВ контролируемых линий от допустимых пределов.

Потери активной мощности умножают по формуле (30) на их длитель-

ность. соответствующую дискретности! расчетов и определяют сум-

марные переменные потери электроэнерпш в линиях и трансформато-

рах транзитных системообразующих сетей за расчетный период.

2.2.2. Схемно-технические методы расчега

переменных потерь электроэнергии в замкнутых

самобаланенрующихся электрических сетях

напряжения 110 кВ

Электрические сети данной группы отличаются от рассмотренных

выще более стабильными во времени режимами работы и, в то же вре-

мя. значительно меньшим объемом известной исходной информации о

режимах. Практически в большинстве АО-энерго имеется и:1формаиия

о фафиках нафузки в узлах сети лишь в дни ко>гфольных замеров

(зимний .максимум и летний

MHHHMV'Nf).

в зависимости от имеющейся ннфор.мации о режимах применяют в

основном три метода расчета, приведенные в гюрядке увеличения точ-

ности! расчетов [3]:

1) по числу часов наибольших тютерь:

2) по числу дней наибольших потерь;

3) по характерным с>точным режимам

2.2.2J.

1*асчсп}

переменных потерь электроэнергии по числу часов

наибольших потерь

Переменные потери активной мощности ЛР, в линиях и трансфор-

маторах расчетной схемы определяют по максимальным нафузкам

(зимний контрольный замер) по рез>льтатам расчета УР 1ю одной из

известных профал1м.

Потери элеюроэиергни за расчст>п.1й период определяют по фор-

муле:

AW.=AP,-T,„,.KBT4. (31)