Определение потерь электроэнергии в трансформаторах при оценке расчетного средневзвешенного коэффициента мощности

Средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок у потребителей определяется за расчетный период (месяц) на основании суммарных показателей счетчиков активной и реактивной энергии, установленных на стороне первичного напряжения потребительских трансформаторов, преобразующих напряжение сети в рабочее.

При учете электроэнергии на стороне первичного напряжения потребительского трансформатора 35 кВ и выше при определении величины средневзвешенного коэффициента мощности из общего количества потребленной активной и реактивной энергии исключаются потери электроэнергии в указанном трансформаторе (питающей линии), определяемые расчетным путем, приведенным ниже.

1. Потери в двухобмоточном трансформаторе Для подсчета потерь электрической энергии в абонентском двухобмоточном трансформаторе необходимы следующие данные:

• а) каталожные или паспортные:
  • • номинальная мощность трансформатора S_Н. кВА;
  • • потери активной мощности в стали трансформатора _сх, кВт;
  • • потери активной мощности в меди обмоток трансформатора при

номинальной нагрузке , кВт;

• • ток холостого хода трансформатора I_хх, %;
• • напряжение короткого замыкания U_кз,%;
• б) расчетные:
  • • потери реактивной мощности трансформатора, кВАр:
  • — при холостом ходе ;
  • — при коротком замыкании

При расчете потерь по методике в приводимой ниже последовательности определяются:

• а) активная W_a (кВт ч) и реактивная V_p (кВАр ч) энергия, учтенная за месяц по расчетным электросчетчикам;
• б) Средневзвешенный коэффициент мощности cos?_cp по формуле

и затем по тригонометрическим таблицам;

в) коэффициент загрузки

где Т_п — число часов работы трансформатора, которое принимается в январе, марте, мае, июле, августе, октябре, декабре равным 744 ч; в апреле, июне, сентябре, ноябре — 720 ч; в феврале — 672 ч, а для високосного года — 696 ч.

В случае, если трансформатор отключается на праздничные или выходные дни, указанное время должно быть уменьшено на время отключения трансформатора.

• г) потери энергии в трансформаторе по формулам:
  • • потери активной энергии:

• потери реактивной энергии:

где Tраб — число часов работы трансформатора в течение месяца с номинальной нагрузкой, которое принимается равным для предприятий, работающих в одну смену, — 200 ч, в две смены — 450 ч, в гри смены — 700 ч. Расчетный средневзвешенный коэффициент мощности cos?_pac4 для предприятий, у которых электросчетчики установлены на стороне первичного напряжения (до абонентского трансформатора с высшим напряжением 35 кВ и выше), определяется по формуле.

а затем по тригонометрическим таблицам.

2. Потери в трехобмоточном трансформаторе

Для подсчета потерь в абонентском трехобмоточном трансформаторе необходимы следующие данные:

• а) каталожные или паспортные:
  • • номинальная мощность трансформатора S_Н. кВ А;

мощность обмоток высшего, среднего и низшего напряжений , кВ, А (в паспорте или каталоге даны в процентах от номинальной мощности);

• • потери активной мощности в стали трансформаторa* , кВт;
• • потери активной мощности в меди обмоток высшего, среднего и низшего напряжений трансформатора при номинальной нагрузке , кВт;
• • ток холостого хода трансформатора I_хх, %;
• • напряжение короткого замыкания между обмотками
• б) расчетные:
  • • потери реактивной мощности трансформатора, кВ Ар:
  • — при холостом ходе ;
  • — напряжение короткого замыкания каждой из обмоток трансформатора, % :
  • — реактивная мощность, потребляемая обмотками высшего, среднего и низшего напряжений трансформатора при полной их загрузке, кВ Ар:

При расчете потерь по методике в приводимой ниже последовательности определяются:

• а) активная энергия W_а (кВт ч), прошедшая через обмотки высшего , среднегоW_{а сн} и низшего W_анн напряжений и реактивная энергия (кВАрч), прошедшая через обмотки высшего , среднего V_Рсн и низшего V_Рнн напряжений, которые учитываются за месяц по расчетным электросчетчикам;
• б) средневзвешенный коэффициент мощности на сторонах высшего, среднего и низшего напряжений ;
• в) коэффициент загрузки каждой из обмоток трансформатора:

где W_{а вн}, W_aсн, W_{a нн} — активная энергия, прошедшая за месяц через обмотки высшего, среднего и низшего напряжений, кВт ч; S_ВН, S_СН, S_НН — номинальная мощность обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, кВ А; cos?_Cp_aH, cos?_Cp _H, cos?_Cp _jH— средневзвешенный коэффициент мощности на стороне высшего, среднего и низшего напряжений; Т_п — полное число часов работы трансформатора (принимается такое же, как для двухобмоточного трансформатора);

• г) потери энергии в трансформаторе:
  • • потери активной энергии

• потери реактивной энергии

где Траб — число часов работы трансформатора в месяц с номинальной нагрузкой, которое принимается таким же, как для двухобмоточных трансформаторов.

Расчетный средневзвешенный коэффициент мощности определяется так же, как и для двухобмоточного трансформатора.

Потери электроэнергии е воздушных и кабельных линиях

Для расчета потерь электроэнергии в воздушных линиях и проводах необходимы следующие данные:

• а) каталожные или паспортные:
  • • длина линии/, км;
  • • активное сопротивление линии r0, Ом/км;
  • • реактивное сопротивление линии x0, Ом/км;
• б) расчетные:
  • • сопротивления линий, Ом :
• в) активная энергия W_a и реактивная энергия V_р принимаются по расчетным электросчетчикам;
• г) средний ток в линии определяется по формуле

где Т_п — число часов работы линии за расчетный период, ч; U_H — номинальное напряжение линии, кВ.

• д) потери энергии во всех трех фазах линии определяются следующим образом:
  • • потери активной энергии:

• • подставляя в приведенные формулы значения I_ср, определяют:
• — потери активной энергии:

Потери активной энергии в кабельных линиях при их незначительной протяженности в виду малой величины активного сопротивления принимают равными 0.

Выбор оптимального тарифа

Ввиду отмены «Правил пользования электрической и тепловой энергией» появилась возможность потребителю самостоятельно решать вопрос об оплате ЭЭ по одноставочному либо по двухставочному тарифу. При принятии такого решения следует руководствоваться экономической выгодой от такого перехода.

Целесообразность перехода имеет место при условии снижения платы за ЭЭ. При этом для каждого /-го месяца должно выполняться условие:

где Т — ставка за заявленную мощность, участвующую в максимуме нагрузки системы, руб/кВт в месяц; Р_mах — заявленная мощность за месяц i, участвующая в максимуме нагрузки системы, кВт; Т — ставка за электрическую энергию при двухставочном тарифе, руб/кВт ч; T¹— ставка за электрическую энергию при одноставочном тарифе, руб/кВт ч; W_a, — объем электрической энергии, потребленный в месяц /, кВт ч.

Далее, в главе 3, более подробно рассмотрены принципы ценообразования в электроэнергетике и тарифы на электрическую энергию и мощность для промышленных потребителей.