Русский   English

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Якість електричної енергії в даний час стало звичним і зрозумілим поняттям в галузі постачання споживачів електричної енергії. Економічні збитки від зниження якості електроенергії, що виникають в результаті впливу несиметрії струмів і напрузі, обумовлені погіршенням енергетичних показників і скороченням терміну служби електроустаткування, загальним зниженням надійності функціонування електричних мереж, збільшенням втрат активної потужності і споживання активної та реактивної потужностей.

Актуальність теми

Електроенергія, що виробляється на електростанціях, є для них товарною продукцією. Якість її має задовольняти вимогам стандарту. Електроенергію не можна продати безпосередньо з шин електростанцій споживачам електроенергії. Для транспортування електроенергії від електричних станцій до ПЕЕ служать електричні мережі, в яких витрачається частина самої переданої електроенергії. Тому втрати електричної енергії в мережах неминучі. Однак вони повинні бути оптимальними.

В даний час особливо гостро стоїть питання наукового обґрунтування технологічних витрат електроенергії на її транспортування з метою визначення комерційної складової втрат через несанкціонованого доступу до засобів обліку і хронічних неплатежів за спожиту електроенергію. Останньою ланкою системи транспортування електричної енергії від електростанцій до ПЕЕ є електричні розподільні мережі. У Росії в даний час знаходиться в експлуатації 2,5 мільйона км ліній електропередачі, в тому числі 2,04 мільйона км ліній 0,38–35 кВ. У країнах СНД втрати електроенергії в електричних мережах до 2001 року в порівнянні з 1990 роком значно зросли. Так, в мережах Вірменії вони досягли 20 %, України – 21,4 % відповідно. Однак, завдяки реалізації на Україні низки заходів, у 2003 році вони склали 19,5 %. У деяких країнах величина втрат така: в Нігерії – 30 %, Уганді – 38 %, Індії – 42 %. Комерційні втрати тут грають головну роль.

Мета і завдання дослідження

Електрична енергія є єдиним видом продукції, для переміщення якого від місць виробництва до місць споживання не використовуються інші ресурси. Для цього витрачається частина самої переданої електроенергії, тому її втрати неминучі, завдання полягає у визначенні їх економічно обґрунтованого рівня. Зниження втрат електроенергії в електричних мережах до цього рівня – одне з важливих напрямків енергозбереження.

Найважливішим показником технічного стану електричних мереж і рівня їх експлуатації є величина втрат електроенергії і тенденції її зміни. Незважаючи на істотний прогрес у розвитку систем обліку електроенергії, в даний час спостерігається практично повсюдне зростання звітних втрат електроенергії. При цьому збільшуються обидві складові втрат: технічна і комерційна.

На думку міжнародних експертів, відносні загальні втрати електроенергії при її передачі і розподілі в електричних мережах можна вважати задовільними, якщо вони не перевищують 4–5%. У Росії їх кількість сягає 11–13 %, в Японії і Західній Європі – не більше 6–7 %. Згідно з офіційними даними в Республіці Білорусь ці втрати становлять в середньому 11–13 %.

Виробничі витрати, зумовлені неякісною електроенергією, не оцінюються і не враховуються, хоча це робити необхідно.

Втрати і якість електроенергії

Втрати енергії в системах електропостачання в значній мірі пов'язані з якістю електроенергії, яке в свою чергу є складовою частиною електромагнітної сумісності.

Можна виділити основні показники якості електричної енергії, погіршення яких призводить до збільшення втрат електроенергії:

  • усталене відхилення напруги;
  • коефіцієнт спотворення синусоідальності кривої напруги;
  • коефіцієнт n–й гармонійної складової;
  • коефіцієнти несиметрії напруг по зворотної та нульової послідовностей.

При коефіцієнті спотворення синусоідальності напруги менше 5% додаткові похибки вимірювань виявляються зневажливо малими. У свою чергу недооблік електроенергії і постійне погіршення її якості призводить до додаткових втрат електроенергії та грошових коштів енергопостачальних організацій. Це пов'язано з тим, що показники якості електроенергії, погіршується її споживачами, постійно не відслідковуються, що призводить до збільшення технічних втрат електроенергії.

Високий рівень втрат електроенергії в розподільних мережах енергосистем в основному обумовлений такими факторами:

  • технічними параметрами елементів мережі;
  • неоптимальними режимами роботи;
  • недоліком регулюючих засобів;
  • відсутністю або незадовільною компенсацією реактивної потужності;
  • високою нерівномірністю графіків електричних навантажень;
  • неефективністю систем обліку електроенергії;
  • збільшенням встановленої потужності нелінійних і несиметричних навантажень.

Поділ втрат на складові може проводитися за різними критеріями: характером втрат (постійні, змінні), класами напруги, групам елементів, виробничим підрозділам і.т.д. Для цілей аналізу і нормування втрат доцільно використовувати укрупнену структуру втрат електроенергії, в якій втрати розділені на складові виходячи з їх фізичної природи і специфіки методів визначення їх кількісних значень.

1) технічні втрати електроенергії, зумовлені фізичними процесами, що відбуваються при передачі електроенергії по електричних мережах і виражаються в перетворенні частини електроенергії в тепло в елементах мереж.

2) витрата електроенергії на СН підстанцій, необхідний для забезпечення роботи технологічного обладнання підстанцій та життєдіяльності обслуговуючого персоналу. Ця витрата реєструється лічильниками, встановленими на трансформаторах СН підстанцій.

втрати електроенергії, зумовлені похибками її вимірювання (недооблік електроенергії, метрологічні втрати). Ці втрати отримують розрахунковим шляхом на основі даних про метрологічні характеристики і режимах роботи приладів, що використовуються для вимірювання енергії (ТТ, ТН і самих електролічильників).

4) комерційні втрати, зумовлені розкраданнями електроенергії, невідповідністю показань лічильників оплати електроенергії побутовими споживачами та іншими причинами в сфері організації контролю за споживанням енергії.

Нагрузочные потери включают в себя потери:

  • в проводах ліній передачі;
  • силових трансформаторах і автотрансформаторах;
  • струмообмежувальних реакторах;
  • загороджувачів високочастотного зв'язку;
  • трансформаторах струму;
  • сполучних проводах і шинах розподільних пристроїв (РП) підстанцій.

Втрати в трансформаторах, які пов'язані з показниками якості

Додаткові втрати активної потужності при несиметрії напруг представляють у вигляді суми додаткових втрат холостого ходу (ХХ) і короткого замикання (КЗ). При несинусоїдальності напруги враховують ще й додаткові втрати, зумовлені вихровими струмами. Ці втрати зазвичай невеликі і складають в середньому 5 % номінальних втрат КЗ трансформатора Рк, однак при протіканні в трансформаторі струмів ВГ додаткові втрати різко зростають і можуть досягати 30–50 % Рк.

Додатковими втратами ХХ при несинусоїдальності і несиметрії напруг, як правило, нехтують, проте в деяких роботах їх враховують.

Дополнительные потери ХХ при несинусоидальности напряжения рассчитывают по выражению

де

Px – втрати ХХ при основній частоті,

Додаткові втрати активної потужності при несинусоїдальності напруги дорівнюватимуть:

де

Uk – напруга КЗ, в. о.; додатковими втратами ХХ, зумовленими ВГ, нехтують.

Додаткові втрати активної потужності в трансформаторах при несиметрії режиму можна визначити за такою формулою.

де

– коефіцієнт зворотній послідовності напруг, що дорівнює відношенню напруги зворотної послідовності U2 к номінальній напрузі Uном;

Додаткові втрати ХХ, обумовлені несиметрією напруг, в практичних розрахунках можна не враховувати.

Висновки

В даний час втрати електричної енергії включаються до складу технічних втрат енергопостачальної організації, хоча якість електричної енергії псують найчастіше її споживачі.

Електрична енергія, що передається по електричних мережах, для свого переміщення витрачає частину самої себе. Частина виробленої електроенергії витрачається в електричних мережах на створення електричних і магнітних полів і є необхідним технологічним витратою на її передачу. Для виявлення вогнищ максимальних втрат, а також проведення необхідних заходів щодо їх зниження необхідно проаналізувати структурні складові втрат електроенергії. Найбільше значення в даний час мають технічні втрати, т.к саме вони є основою для розрахунку планованих нормативів втрат електроенергії. Залежно від повноти інформації про навантаження елементів мережі для розрахунку втрат електроенергії можуть використовуватися різні методи. Процес розрахунку втрат електроенергії є досить трудомістким. Для полегшення подібних розрахунків існують різні програми, які мають простий і зручний інтерфейс і дозволяють зробити необхідні розрахунки набагато швидше.

Перелік посилань

  1. Электронная библиотека диссертаций//: [Электронный ресурс] – URL: http://www.dissercat.com
  2. Куличенков В. П. Как уменьшить потери электроэнергии / В. П. Куличенков // Энергет. стратегия. – 2010. – № 3 (15). – С. 20–24.
  3. Степанов В. М. Влияние высших гармоник в системах электроснабжения предприятия на потери электрической энергии / В. М. Степанов, И. М. Базыль // Изв. Тул. гос. ун-та. – 2013. – № 12-2. – С. 27–31.
  4. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: рук. для практ. расчетов / Ю. С. Железко. – М. : ЭНАС, 2009. – 456 с.
  5. Енин А. С. Снижение потерь электроэнергии в системах электроснабжения / А. С. Енин, К. Б. Корнеев, Т. И. Узикова//: [Электронный ресурс] – URL: http://eprints.tstu.tver.ru
  6. ГОСТ 13109–97. Межгосударственный стандарт: электрическая энергия, совместимость технических средств электромагнитная, нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
  7. Избранные вопросы несинусоидальных режимов в электрических сетях предприятий / под ред. И. В. Жежеленко. – М. : Энергоатомиздат, 2007. – 296 с.