Омск 2015
Исходные данные
По показаниям трехфазного счетчика электроэнергии (табл. 1), установленного на вводе многоквартирного дома, построить суточный график электрической нагрузки здания. Определить характеристики неравномерности электропотребления. Пересчетный коэффициент счетчика равен 60. Определить потери электроэнергии в трансформаторе ТМ-630/10, в питающей кабельной линии АВВГ-4x95, L=60 м.
Таблица 1 –Показания счетчика электроэнергии
| Время замеров, ч | |||||||
| Показания счетчика, кВт·ч | 2210,3 | 2213,7 | 2218,2 | 2227,1 | 2233,8 | 2246,3 | 2255,1 |
Построение суточного графика нагрузки и определение его характеристик
Суточный график нагрузки многоквартирного дома по данным замеров (табл. 1) представлен на рис. 1 шестью 4-часовыми интервалами осреднения. Средняя мощность на каждом j-м интервале с учетом коэффициента пересчета определяется по формуле:
(1)
Рис. 1 Суточный график нагрузки многоквартирного дома
Электроэнергия, потребленная домом за сутки, определяется разностью первого и последнего показаний счетчика ЭЭ с учетом пересчетного коэффициента (коэффициента трансформации)
(2)
или непосредственным суммированием мощностей по графику электрической нагрузки
(3)
Определим показатели, характеризующие неравномерность электропотребления.
Время использования максимума:
(4)
Значение средней нагрузки:
(5)
и среднеквадратичной мощности:
(6)
позволяет определить коэффициент формы графика:
(7)
и коэффициент заполнения суточного графика:
. (8)
Значение последнего можно также определить с помощью времени использования максимума нагрузки:
. (9)
Коэффициент неравномерности электропотребления:
. (10)
Вывод: полученные показатели отражают значительную неравномерность и малую плотность электропотребления в многоквартирном доме в течение суток.
Потери энергии в трансформаторе
Потери активной энергии в трансформаторе определяются по формуле (4)
ΔWтр= ΔРхТп + кзт2ΔРкзτн, (11)
где ΔРх, ΔРкз – потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора, Вт;
Тп – годовое время включения трансформатора, ч;
кзт – коэффициент загрузки трансформатора;
τн – время наибольших потерь.
Исходные данные для трансформатора ТМ-630/10:
Sном.тр. =630 кВ·А; соsj=0,9; ΔРх = 1,56 кВт; ΔРкз = 7,6 кВт; Uк = 5,5%; Iх. = 2%.
Среднеквадратичная мощность нагрузки:
Коэффициент загрузки трансформатора:
(12)
где Sт.ном – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А;
Sср.кв. – среднеквадратичная мощность сети, кВ∙А.
Принимаем Sср.кв. =91,0 кВА, исходя из графика нагрузки (рисунок 1).
Рассчитаем число часов использования максимума по суточному графику:
, (13)
где Эгод – годовое потребление энергии нагрузкой, подключенной к
соответствующей трансформаторной подстанции;
Рмах – наибольшее значение активной мощности суточного графика нагрузок.
Время наибольших потерь:
. (14)
Потери активной энергии в трансформаторе:
ΔWтр= ΔРхТп + кзт2ΔРкзτн = 1,56∙8760 + 0,2132∙7,6∙3670 = 14931 кВт ∙ч. (15)
Потери электроэнергии в кабельной линии 0,4 кВ
Потери электроэнергии в линиях определяются по формуле (35)
∆Эл=3I2срRэτн, (16)
где Iср – средний ток сети, А;
Rэ – эквивалентное сопротивление кабельной линии, Ом;
τн – время наибольших потерь, час.
, (17)
где Sср.кв. – среднеквадратичная мощность сети, кВ∙А;
Uн – номинальное напряжение кабельной линии, кВ;
сosφ – средний коэффициент мощности.
Rэ = LR0, (18)
где L – длина линии, м;
R0 – удельное сопротивление кабельной линии, Ом/км.
Тмах = Эгод/ Рмах, (19)
где Тмах – время максимальных потерь, час;
Эгод – годовое потребление электроэнергии, кВт ∙ч
Рмах – наибольшее значение активной мощности суточного графика нагрузок, кВт.
τн = (0,124+Тмах·10-4)·8760. (20)
Расчет потерь электроэнергии в питающей кабельной линии АВВГ - 4×95
Исходные данные:
R0 = 0,32 Ом/км
L = 60 м
Находим общее сопротивление кабеля для заданной длины:
R = R0L = 0,32·0,06=0,0192 
Ом. (21)
Расчетный ток в час максимума энергосистемы равен:
(22)
Принимаем Sср.кв. =101 кВ·А, исходя из суточного графика.
Потери электроэнергии в кабеле за год:
∆Э = 3I2cрRτн = 3·(204.05)2·0,0192·3670·10-3=8801,6 кВт∙ч; (23)