Методы расчета нагрузочных потерь электроэнергии в электрической сети в целом

Методы расчета нагрузочных потерь

электроэнергии в электрической сети в целом

23. Нагрузочные потери электроэнергии в электрической сети в целом за Т часов (Д дней) могут быть рассчитаны одним из пяти следующих методов в зависимости от объема имеющейся информации о схемах и нагрузках сетей (методы расположены в порядке снижения точности расчета):

1) оперативных расчетов;

2) расчетных суток;

3) средних нагрузок;

4) числа часов наибольших потерь мощности;

5) оценки потерь по обобщенной информации о схемах и нагрузках сети.

Потери мощности в сети при использовании для расчета потерь электроэнергии методов 1 - 4 рассчитываются на основе заданной схемы сети и нагрузок ее элементов, определенных с помощью измерений или с помощью расчета нагрузок элементов электрической сети в соответствии с законами электротехники.

Потери электроэнергии по методам 2 - 4 могут рассчитываться за каждый месяц расчетного периода с учетом схемы сети, соответствующей данному месяцу. Допускается рассчитывать потери за расчетные интервалы, включающие в себя несколько месяцев, схемы сетей в которых могут рассматриваться как неизменные. Потери электроэнергии за базовый период определяют как сумму потерь, рассчитанных для входящих в базовый период месяцев (расчетных интервалов).

24. Метод оперативных расчетов состоит в расчете потерь электроэнергии по формуле:

, кВт.ч, (28)

где n - число элементов сети;

- интервал времени, в течение которого токовую нагрузку i-го элемента сети с сопротивлением принимают неизменной;

m - число интервалов времени.

Токовые нагрузки элементов сети определяются на основе данных диспетчерских ведомостей, оперативных измерительных комплексов и автоматизированных систем учета электрической энергии.

25. Метод расчетных суток состоит в расчете потерь электроэнергии по формуле:

, кВт.ч, (29)

где - потери электроэнергии за сутки расчетного месяца со среднесуточным отпуском электроэнергии в сеть и конфигурацией графиков нагрузки в узлах, соответствующей контрольным замерам, кВт.ч;

- коэффициент, учитывающий влияние потерь в арматуре ВЛ и принимаемый равным 1,02 для линий напряжением 110 кВ и выше и равным 1,0 для линий более низких напряжений;

- квадрат коэффициента формы графика суточных отпусков электроэнергии в сеть (график с числом значений, равным числу дней в месяце контрольных замеров);

- эквивалентное число дней в j-м расчетном интервале, определяемое по формуле:

, (30)

где - отпуск электроэнергии в сеть в i-м месяце с числом дней , кВт.ч;

- то же, в базовом месяце, кВт.ч;

- число месяцев в j-м расчетном интервале.

При расчете потерь электроэнергии за месяц = .

Потери электроэнергии за расчетные сутки определяются как сумма потерь мощности, рассчитанная для каждого часового интервала расчетных суток.

Потери электроэнергии в базовом периоде определяются как сумма потерь во всех расчетных интервалах года. Допускается определять годовые потери электроэнергии на основе расчета для зимнего дня контрольных замеров, принимая в формуле (30) = 12.

Коэффициент определяется по формуле:

, (31)

где - отпуск электроэнергии в сеть за i-й день месяца, кВт.ч;

- число дней в месяце.

При отсутствии данных об отпуске электроэнергии в сеть за каждые сутки месяца коэффициент определяется по формуле:

, (32)

где , - число рабочих и нерабочих дней в месяце ( = + );

- отношение значений энергии, потребляемой в средний нерабочий и средний рабочий дни = / .

26. Метод средних нагрузок состоит в расчете потерь электроэнергии по формуле:

, кВт.ч, (33)

где - потери мощности в сети при средних за расчетный интервал нагрузках узлов, кВт;

- квадрат коэффициента формы графика суммарной нагрузки сети за расчетный интервал;

- коэффициент, учитывающий различие конфигураций графиков активной и реактивной нагрузки различных ветвей сети;

- продолжительность j-го расчетного интервала, ч.

Коэффициент формы графика суммарной нагрузки сети за расчетный интервал определяется по формуле:

, (34)

где - значение нагрузки на i-й ступени графика продолжительностью , кВт;

m - число ступеней графика на расчетном интервале;

- средняя нагрузка сети за расчетный интервал, кВт.

Коэффициент в формуле (33) принимается равным 0,99. Для сетей 6 - 20 кВ и радиальных линий 35 кВ вместо значений и в формуле (34) могут использоваться значения тока головного участка и . В этом случае коэффициент принимают равным 1,02.

Допускается определять коэффициент формы графика за расчетный интервал по формуле:

, (35)

где - квадрат коэффициента формы суточного графика дня контрольных замеров, рассчитанный по формуле (34);

- квадрат коэффициента формы графика месячных отпусков электроэнергии в сеть (график с числом значений, равным числу месяцев в расчетном интервале), рассчитываемый по формуле:

, (36)

где - отпуск электроэнергии в сеть за i-й месяц расчетного интервала, кВт.ч;

- среднемесячный отпуск электроэнергии в сеть за месяцы расчетного интервала, кВт.ч.

При расчете потерь за месяц = 1.

При отсутствии графика нагрузки значение определяется по формуле:

. (37)

Коэффициент заполнения графика суммарной нагрузки сети определяется по формуле:

, (38)

где - отпуск электроэнергии в сеть за время Т, кВт.ч;

- число часов использования наибольшей нагрузки сети.

Средняя нагрузка i-го узла определяется по формуле:

, кВт, (39)

где - энергия, потребленная (генерированная) в i-м узле за время T, кВт.ч.

27. Метод числа часов наибольших потерь мощности состоит в расчете потерь электроэнергии по формуле:

, кВт.ч, (40)

где - потери мощности в режиме наибольшей нагрузки сети, кВт;

- относительное число часов наибольших потерь мощности, определенное по графику суммарной нагрузки сети за расчетный интервал.

Относительное число часов наибольших потерь мощности определяется по формуле:

, (41)

где - наибольшее значение из m значений в расчетном интервале, кВт.

Коэффициент в формуле (40) принимается равным 1,03. Для сетей 6 - 20 кВ и радиальных линий 35 кВ вместо значений и в формуле (41) могут использоваться значения тока головного участка и . В этом случае коэффициент принимается равным 1,0.

Допускается определять относительное число часов наибольших потерь мощности за расчетный интервал по формуле:

, (42)

где - относительное число часов наибольших потерь мощности, рассчитанное по формуле (41) для суточного графика дня контрольных замеров.

Значения и рассчитываюся по формулам:

; (43)

, (44)

где - отпуск электроэнергии в сеть в расчетном месяце, кВт.

При расчете потерь за месяц = 1.

При отсутствии графика нагрузки значение определяется по формуле:

. (45)

28. Метод оценки потерь по обобщенной информации о схемах и нагрузках сети применяется для расчета потерь электроэнергии в электрических сетях напряжением 0,4 кВ.

Нагрузочные потери электроэнергии в сети 0,4 кВ рассчитываются следующими методами:

оценки потерь электроэнергии на основе зависимости потерь от обобщенной информации о схемах и нагрузках сети;

расчета потерь электроэнергии в линиях 0,4 кВ в зависимости от величины падения напряжения;

поэлементного расчета потерь мощности и электроэнергии с использованием схемы электрической сети и ее режимных параметров.

Потери электроэнергии в N линиях 0,4 кВ со средним сечением головных участков , мм2, отпуском электроэнергии в линии , тыс. кВт.ч, за период Д, дней, рассчитываются в соответствии с методом оценки потерь электроэнергии на основе зависимости потерь от обобщенной информации о схемах и нагрузках сети <*> по формуле:

, тыс. кВт.ч, (46)

где - эквивалентная суммарная длина линий, км;

- средний коэффициент реактивной мощности;

- коэффициент, учитывающий характер распределения нагрузок по длине линии и неодинаковость нагрузок фаз;

- доля электроэнергии, потребляемая на расстоянии 1 - 2 пролета от ТП, по отношению к суммарному отпуску в сеть 0,4 кВ.

--------------------------------

<*> Примечания:

Метод оценки потерь электроэнергии на основе зависимости потерь от обобщенной информации о схемах и нагрузках сети может применяться для расчета потерь электроэнергии в совокупности линий общим количеством не менее суммарного количества линий, отходящих от 100 шт. ТП 6-20/0,4 кВ или более. Для электрических сетей меньшего объема применяются:

- метод поэлементного расчета потерь мощности и электроэнергии с использованием схемы электрической сети и ее режимных параметров (пункты 21, 22);

- метод расчета потерь электроэнергии в линиях 0,4 кВ в зависимости от величины падения напряжения по формулам (51 - 53).

Эквивалентная суммарная длина N линий определяется по формуле <*>:

, км, (47)

где - суммарная длина магистралей N линий 0,4 кВ, км;

- суммарная длина двухфазных и трехфазных ответвлений N линий 0,4 кВ, км;

- суммарная длина однофазных ответвлений N линий 0,4 кВ, км.

--------------------------------

<*> Примечания:

1. При определении магистрали одной линии 0,4 кВ рассчитывается наибольшее расстояние от шин 0,4 кВ распределительного трансформатора 6-20/0,4 кВ до наиболее удаленного потребителя, присоединенного к трехфазной или двухфазной линии.

2. При определении эквивалентной длины линии в длину ответвления не включаются электрические сети, относящиеся к общедомовому имуществу многоквартирных жилых домов (в том числе внутридомовые электрические сети), а также ответвления к жилым домам, если граница балансовой принадлежности (эксплуатационной ответственности) находится на опоре.

При наличии алюминиевых, стальных и медных проводов в магистрали или ответвлениях в формулу (47) подставляют длины линий, определяемые по формуле:

, км, (48)

где , , - длины алюминиевых, стальных и медных проводов, соответственно, км.

Коэффициент определяют по формуле:

, (49)

где - доля энергии, отпускаемой населению, по отношению к суммарному отпуску в сеть 0,4 кВ, о.е.;

- коэффициент, принимаемый равным 1 для линии 400/230 В и равным 3 для линии 220/127 В.

Коэффициент определяется по формуле:

, мм2, (50)

где - сечение головного участка i-й линии, мм2;

- длина головного участка i-й линии, км.

При отсутствии данных о коэффициенте заполнения графика и (или) коэффициенте реактивной мощности принимается = 0,5; = 0,6.

При отсутствии учета электроэнергии, отпускаемой в линии 0,4 кВ, ее значение определяется вычитанием из энергии, отпущенной в сеть 6 - 20 кВ, потерь в оборудовании 6 - 20 кВ и энергии, отпущенной в трансформаторные подстанции (далее - ТП) 6-20/0,4 кВ, энергии, отпущенной потребителям, подключенным к шинам ТП и линии 0,4 кВ, находящиеся на балансе потребителей.

Для реализации метода расчета потерь электроэнергии в линиях 0,4 кВ в зависимости от величины падения напряжения производятся измерения уровней фазных напряжений на шинах ТП и в электрически удаленной точке магистральной линии в режиме максимальной нагрузки. По данным измерений определяется абсолютная и относительная величина потерь напряжения () в процентах по отношению к среднему фазному напряжению на шинах 0,4 кВ ТП 6-20/0,4 кВ.

Потери электроэнергии в линии напряжением 0,4 кВ (от % отпуска электроэнергии в сеть) определяются по формуле:

, (51)

где - потеря напряжения в максимум нагрузки сети от шин ТП до наиболее электрически удаленного электроприемника, %;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок по фазам.

Если измеренные уровни фазных напряжений на шинах ТП различны, то при определении напряжение на шинах ТП принимается как среднее арифметическое из трех измеренных значений. Если в электрически удаленной точке магистральной линии в режиме максимальной нагрузки фазное напряжение измерялось на трехфазном вводе и получены все фазные напряжения, в качестве расчетного принимается минимальное из трех измеренных значений.

Коэффициент определяется по формуле:

, (52)

где , , - измеренные токовые нагрузки фаз;

- отношение сопротивлений нулевого и фазного проводов.

При отсутствии данных о токовых нагрузках фаз следует принимать:

Отношение принимают в соответствии со следующими данными:

Относительные потери электроэнергии, %, в К линиях 0,4 кВ определяются по формуле:

, (53)

где - относительные потери электроэнергии в i-й линии, определенные по формуле (53);

- максимальная нагрузка головного участка i-й линии.

При необходимости точного расчета потерь электроэнергии в электрических сетях 0,4 кВ и при наличии достаточного количества исходной информации, а также при расчете потерь электроэнергии в отдельных линиях 0,4 кВ рекомендуется использовать методы поэлементного расчета потерь мощности и электроэнергии с использованием схемы электрической сети и ее режимных параметров (пункты 21, 22).

Расчеты потерь электроэнергии в линиях 0,4 кВ в зависимости от величины падения напряжений и поэлементные расчеты потерь мощности и электроэнергии с использованием схемы электрической сети и ее режимных параметров допускается проводить по случайной выборке распределительных линий 0,4 кВ, питающихся от не менее чем 20% суммарного количества ТП 6-20/0,4 кВ, если это количество превышает 100 шт.