Metodika stanovení ztrát elektřiny ve vedení, transformátorech a elektromotorech

Stanovení ztrát výkonu ve vedení

Výkonové ztráty ΔE (kW • h) ve vedení, transformátoru za účetní období (měsíc, čtvrtletí, rok) ve výrobních podmínkách, pomocí výsledků experimentálních měření, je doporučeno stanovit z výrazu

kde Eh.s — ztráty elektřiny za typický den účetního období, kW • h; n je počet pracovních dnů v účetním období.

Víkendové ztráty výkonu se počítají samostatně.

Typické dny účetního období jsou následující:

• podle záznamů v knize jízd určit spotřebu energie za účetní období;

• podle zjištěné spotřeby za vykazované období se stanoví průměrná denní spotřeba elektřiny;

• podle knihy jízd je nalezen den, který má stejnou (nebo se jí blíží) spotřebu energie jako výše získaná denní průměrná hodnota.

Takto zjištěné dny a jejich skutečný rozvrh zatížení jsou považovány za typické.

Ztráty elektřiny v řádku účetního období pomocí plánu zatížení pro typický den lze vypočítat podle vzorce

kde Kf je faktor tvaru grafu zatížení; Ic je průměrná hodnota proudu linky pro typický den, A; Re — ekvivalentní aktivní odpor vedení, Ohm; Tr je počet pracovních hodin za účetní období.

Pro elektrické zatížení většiny průmyslových zařízení je Kf obvykle v rozmezí 1,01-1,1. Pro podnik, jehož výrobní program a technologický proces jsou poměrně konstantní, se Kf pohybuje ve velmi nevýznamných mezích. Proto, aby bylo možné vypočítat ztráty, musí být tento koeficient stanoven 3-5krát a při zprůměrování jeho hodnoty z těchto měření předpokládat konstantu v rámci vykazovaného období.

Za provozních podmínek lze Kf vedení vypočítat s dostatečnou přesností podle odečtů měřiče činné energie podle vzorce

kde n = t / Δt je počet odečtů čítače; t — čas stanovení Kf, h; Δt — čas jednoho označení, h; Eai-činná spotřeba elektřiny pro i-té označení stavů elektroměru, kW • h; Ea je spotřeba činné elektřiny za čas t určený elektroměrem, kW • h.

Průměrný linkový proud

kde Ea (Er) je spotřeba činné (jalové) energie za typický den, kW • h (kvar • h); U – síťové napětí, kV; Tr je počet pracovních hodin v typickém dni; cosφav — vážená průměrná hodnota účiníku za čas Tr.

Ekvivalentní odpor v provozu

kde ΔEa.s — ztráty činné energie rozvětvené sítě za čas T, kW • h; I je proud hlavní části sítě, A.

Někdy (pro složité obvody) je velmi obtížné určit ekvivalentní odpor pomocí údajů z přístroje. V tomto případě je lze určit výpočtem.

Pro přímku s koncentrovaným koncovým zatížením

kde r0 je aktivní odpor v 1 m vedení; l — délka čáry, m.

Pro rozvětvenou čáru znázorněnou na Obr. 1,

kde Rp.l. — aktivní odpor napájecího vedení; Ri je aktivní odpor úseku vedení i-ro od konce napájecího vedení k zátěži; K3i = Pi / P1 — faktor zatížení i-tý ve srovnání s nejvíce zatíženým úsekem, který se bere jako první.

Výše uvedený vzorec je odvozen za předpokladu, že účiníky sekcí jsou přibližně stejné.

Rýže. 1. Napájecí obvod pro zátěž mimo dílenské kolejnice TP

Stanovení ztrát výkonu v transformátorech

Ztráty činné elektřiny v transformátorech za vykazované období

kde ΔPXX. — ztráty výkonu naprázdno, kW; ΔРКЗ — ztráta výkonu při zkratu, kW; T0, Tr — počet hodin připojení transformátoru k síti a počet hodin provozu transformátoru pod zatížením za vykazované období; Kz = ICp / Inom. t je proudový činitel zatížení transformátoru; ICp – průměrný proud transformátoru za sledované období, A; Inom t je jmenovitý proud transformátoru A.

Další podrobnosti naleznete zde: Jak určit ztrátu elektřiny v výkonovém transformátoru

Stanovení ztrát výkonu v elektromotorech

U velkých agregátů (mlýny na mletí třísek a vláken, třísky, kompresory, čerpadla atd.) je nutné v elektrické bilanci agregátu počítat se ztrátami elektrické energie v motorech a v jimi poháněných mechanismech.

Při stacionárním provozu elektromotorů se ztráty v nich určují jako součet ztrát v kovu vinutí, ocelových a mechanických. Ztráty v kovu vinutí jsou určeny výše uvedenými vzorci, ve kterých místo Ra nahrazují: pro stejnosměrné motory — odpor kotvy r0, Ohm; pro synchronní motory — odpor statoru r1, Ohm; u asynchronních motorů — odpor statoru a odpor rotoru r1 + r2 redukovaný na stator, Ohm.

Ztráty oceli ΔEa.s (kW • h) se určují pomocí přístrojů dostupných u velkých motorů (měřič činné energie, ampérmetr). Pro asynchronní motory s vinutým rotorem

kde P0 je výkon s otevřeným rotorem určený měřidlem nebo wattmetrem, kW; I1.o — proud statoru s otevřeným rotorem určený ampérmetrem motoru, A.

U všech motorů, kromě asynchronních s fázovým rotorem, by se ztráty oceli neměly oddělovat jako nezávislý prvek v elektrické rovnováze kvůli složitosti takové volby. Vzhledem k tomu, že ztráty v oceli motoru závisí jen málo na jeho zatížení, stejně jako na mechanických ztrátách, je vhodné je stanovit pouze obecně s druhými.

Mechanické ztráty ΔEmech (kW • h) v jednotce a elektrické ztráty v oceli redukovaného motoru

Pro stejnosměrné stroje

kde Px.x je volnoběžný výkon motoru připojeného k mechanismu, určený počítadlem nebo wattmetrem, kW; Proud motoru Ixx naprázdno určený ampérmetrem motoru, A.

Protože u indukčních motorů s vinutým rotorem jsou ztráty oceli určeny vzorcem uvedeným výše, lze mechanické ztráty rozlišit pomocí předposledního vzorce.

U stejnosměrných strojů jsou ztráty oceli malým zlomkem ve srovnání s mechanickými ztrátami. Vzhledem k tomu, že na hřídeli motoru jsou kromě vlastních ztrát i mechanické ztráty hnacího mechanismu, je možné ztráty v oceli bez větší chyby ignorovat a předpokládat, že poslední vzorec určuje mechanické ztráty motoru a mechanismus .