Методика за определяне на загубите на електроенергия в линии, трансформатори и електродвигатели

Определяне на загубите на мощност в линията

Загубите на електроенергия ΔE (kW • h) в линията, трансформатор за счетоводния период (месец, тримесечие, година) в производствени условия, използвайки резултатите от експерименталните измервания, се препоръчва да се определи от израза

където Eh.s — загуби на електроенергия за един типичен ден от счетоводния период, kW • h; n е броят на работните дни в счетоводния период.

Загубите на електроенергия през уикенда се изчисляват отделно.

Характерните дни на счетоводния период са както следва:

• според записите в бордовия дневник определете консумацията на енергия за счетоводния период от време;

• според установеното потребление за отчетния период се установява среднодневното потребление на електроенергия;

• според бордовия дневник се установява ден, който има същата (или близка до нея) консумация на енергия като дневната средна стойност, получена по -горе.

Намерените по този начин дни и действителният им график на натоварване се приемат за характерни.

Загубите на електроенергия в реда за счетоводния период, използващи графиката на натоварване за типичен ден, могат да бъдат изчислени по формулата

където Kf е коефициентът на формата на натоварващата графика; Iс е средната стойност на линейния ток за типичен ден, A; Re — еквивалентно активно съпротивление на линията, Ом; Tr е броят на работните часове за счетоводния период.

За електрически натоварвания на повечето промишлени предприятия Kf обикновено е в диапазона от 1,01-1,1. За предприятие, чиято производствена програма и технологичен процес са доста постоянни, Kf варира в много незначителни граници. Следователно, за да се изчислят загубите, този коефициент трябва да се определи 3-5 пъти и, като се усредни стойността му по тези показания, да се приеме постоянна в рамките на отчетния период.

При експлоатационни условия Kf на линията може да се изчисли с достатъчна точност според показанията на измервателя на активната енергия по формулата

където n = t / Δt е броят на показанията на брояча; t — време на определяне на Кф, h; Δt — време на една маркировка, h; Eai-консумация на активна електроенергия за i-тата маркировка на показанията на брояча, kW • h; Ea е консумацията на активна електроенергия за времето t, определено от брояча, kW • h.

Среден ток на линията

където Ea (Er) е консумацията на активна (реактивна) енергия за типичен ден, kW • h (kvar • h); U — напрежение на линията, kV; Tr е броят на работните часове за типичен ден; cosφav — среднопретеглената стойност на коефициента на мощност за времето Tr.

Еквивалентно съпротивление при експлоатация

където ΔEa.s — загуби на активна енергия на разклонената мрежа през времето T, kW • h; I е токът на главната част на мрежата, А.

Понякога (за сложни схеми) е много трудно да се определи еквивалентното съпротивление с помощта на показанията на инструмента. В този случай те могат да бъдат определени чрез изчисление.

За неразклонена линия с концентрирано натоварване в края

където r0 е активното съпротивление на 1 m от линията; l — дължина на линията, m.

За разклонената линия, показана на фиг. 1,

където Rp.l. — активно съпротивление на захранващата линия; Ri е активното съпротивление на i-ro участъка на линията от края на захранващата линия до товара; K3i = Pi / P1 — коефициент на натоварване на i -та спрямо най -натоварената секция, взета за първа.

Горната формула се извежда при предположението, че коефициентите на мощност на участъците са приблизително равни помежду си.

Ориз. 1.Захранваща верига за товара, отдалечен от шините на работилницата TP

Определяне на загубите на електроенергия в трансформатори

Загуби на активна електроенергия в трансформатори за отчетния период

където ΔРХХ. — загуби на мощност на празен ход, kW; ΔРКЗ — загуба на мощност при късо съединение, kW; T0, Tr — броят часове на свързване на трансформатора към мрежата и броят на часовете на работа на трансформатора под товар за отчетния период; Кз = ICр / Ином. t е коефициентът на текущо натоварване на трансформатора; ICр — среден ток на трансформатора за отчетния период, А; Ином t е номиналният ток на трансформатора, А.

Вижте тук за повече подробности: Как да определим загубата на електричество в силов трансформатор

Определяне на загубите на електроенергия в електродвигатели

За големи агрегати (мелници за смилане на стружки и влакна, стружки, компресори, помпи и др.) Е необходимо да се вземат предвид загубите на електричество в двигателите и в задвижваните от тях механизми в електрическия баланс на агрегата.

При стационарна работа на електродвигатели загубите в тях се определят като сума от загуби в метала на намотките, стоманени и механични. Загубите в метала на намотките се определят по горните формули, в които вместо Ra те заместват: за DC двигатели — съпротивление на котвата r0, Ohm; за синхронни двигатели — съпротивление на статора r1, Ом; за асинхронни двигатели — съпротивлението на статора и съпротивлението на ротора r1 + r2, намалено до статора, Ом.

Загубите в стоманата ΔEa.s (kW • h) се определят с помощта на инструменти, налични при големи двигатели (измервател на активна енергия, амперметър). За асинхронни двигатели с навит ротор

където P0 е мощността с отворен ротор, определена от измервателния уред или от ватметъра, kW; I1.o — ток на статора с отворен ротор, определен от амперметъра на двигателя, А.

За всички двигатели, с изключение на асинхронни с фазов ротор, загубите в стомана не трябва да се отделят като независим елемент в електрическия баланс поради сложността на такъв избор. Тъй като загубите в стоманата на двигателя зависят малко от натоварването му, както и от механичните загуби, препоръчително е те да се определят само общо с последното.

Механични загуби ΔEmech (kW • h) в агрегата и електрически загуби в стоманата на редуцирания двигател

За DC машини

където Px.x е мощността на празен ход на двигателя, свързан с механизма, определена от брояча или ватметъра, kW; Iхх-ток на празен ход на двигателя, определен от амперметъра на двигателя, А.

Тъй като за асинхронни двигатели с намотан ротор, загубите в стомана се определят по формулата, дадена по -рано, механичните загуби могат да бъдат разграничени с помощта на предпоследната формула.

За DC машини загубите в стоманата са малка част в сравнение с механичните загуби. Като се има предвид, че на вала на двигателя, освен собствените му загуби, има и механични загуби на задвижвания механизъм, е възможно да се пренебрегнат загубите в стомана без голяма грешка и да се приеме, че последната формула определя механичните загуби на двигателя и механизма.