Цель работы: Ознакомление с методикой расчета потерь электрической энергии в трансформаторах и электрических сетях.
Задание: Рассчитать потери электроэнергии в трансформаторах типа ТМЗ-1000-6/0,4 и потери электрической энергии в электрических сетях заданной длины.
Теоретические сведения
Рассмотрим мероприятия по энергосбережению для повышения энергоэффективности систем электроснабжения:
- Проведение электротехнического анализа на вводах предприятия и на приоритетных потребителях
- Приведение основных технико-экономических показателей в норму, т.е. cos φ > или = 0,8.
- Поставка электротехнического оборудования на предприятие (компенсация реактивной мощности) и подключение их к приоритетным потребителям.
- Снятие нагрузок по току с линий и трансформаторов с помощью КУ.
- Проверка «грубым анализом» соответствия электроприводов(асинхронных двигателей) нормам эксплуатации.
- Применение для технологических линий электроприводов с частотным регулированием.
- Применение, где возможно, программного обеспечения для исключения выхода пика электрической мощности за пределы договорных величин.
- Применение, где необходимо, активных или пассивных фильтров для уменьшения влияния высших гармоник на работу программных устройств.
- Применение автоматизированных устройств учета электроэнергии (АСКУЭ)
Главными направлениями, которым должно обладать энергосбережение в системах электроснабжения являются следующие требования:
ü электрическая энергия должна потребляться рационально, опираясь на государственные нормы, ориентированные под конкретную отрасль деятельности;
ü если все потребители будут потреблять электроэнергию правильно, то это существенно снизит потери на транспортировку, а также уменьшит тарифы для конкретного пользователя;
ü поддержание параметров электроэнергии в рамках установленных значений;
ü модернизация распределительных систем;
ü установка полупроводниковых пусковых систем для двигателей синхронного типа, расположенных на предприятиях;
ü оптимизация системы энергоснабжения крупных потребителей;
ü применение современных и высокотехнологичных технологий.
Исходные данные
| Вариант | Т мах, ч | Мощность, передаваемая по линии, W, кВт×ч | Длина линии, l, км | Материал | |
| Трехжильные кабели 0,4 кВ; 10 кВ | Медь | ||||
| Воздушные линии 0,4 кВ; 10 кВ | Сталь | ||||
| 2,5 | |||||
| 5,5 | Воздушные линии 0,4 кВ; 10 кВ | Алюминий | |||
| 6,8 | |||||
| 4,2 | |||||
| 2,3 | |||||
| 3,8 | |||||
Ход работы:
1. Рассчитать потери электроэнергии в трансформаторе типа ТМЗ-1000-6/0,4
Потери электроэнергии в трансформаторах определяются как сумма потерь в магнитопроводе и потерь в обмотках трансформатора:
, кВт
где 
Р с - -потери в стали (магнитопроводе) трансформатора, приведенные в паспорте трансформатора, кВт,;
Рк.з - потери в обмотках, приведенные в паспорте трансформатора, кВт;
Sн - номинальная (паспортная) мощность трансформатора, кВА;
Sсм - средне переменная нагрузка трансформатора, кВА, Sсм = 950 кВА;
τ - время потерь, представляет собой расчетное время, в течение которого трансформатор загружен постоянным максимальной нагрузкой имеет те же потери электроэнергии и при работе с действительным (изменяющейся) нагрузкой, ч.
2. Рассчитать потери электроэнергии в трехфазных сетях
Потери электроэнергии в трехфазных сетях определяются по формуле:
, кВт
где R - сопротивление линии (активный одной фазы), Ом;
Imax - максимальный ток линии, А
Активное сопротивление одной линии определяется по формуле:
R = R0 ×l, Ом
где l - длина линии, км;
R0 - сопротивление 1 км линии, Ом;
Максимальный ток линии определяется по формуле:
А
гдеТмах - время использования максимума нагрузки, ч
Uном - номинальное напряжение линии, кВ;
cos φ - коэффициент мощности токоприемника, на который работает линия = 0,92;
W - мощность, передаваемая линией расчетный период времени, кВт×ч.
3. Результаты расчетов и исходные данные заносим в таблицу 1
Таблица 1 - Результаты расчетов
| Задано | Рассчитано | ||||||||||||
| 
| Sном | Sсм | Тмах | 
| W | Uном | l | R0 | Этр | R | Imax | Эс |
| кВт | кВт | кВА | кВА | год | год | кВт×ч | кВ | км | Ом | кВт×ч | Ом | А | кВт×ч |
Контрольные вопросы:
1. Из каких основных частей состоят потерь электроэнергии в трансформаторах?
2. С чем связано увеличение потери мощности в трансформаторах?
3. Что влияет на качество передаваемой электроэнергии?
Содержание отчета: тема, цель, исходные данные, ход работы, таблица результатов, вывод, ответы на контрольные вопросы.