Энергосбережение в энергосистемах
Влияние изменения напряжения в центре питания электрической сети на величину экономии электрической энергии. Полная мощность загрузки, расчётная мощность трансформатора. Экспериментальные данные зависимости коэффициента полезного действия от напряжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.01.2016 |
| Размер файла | 122,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт дистанционного образования
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
По дисциплине: Энергосбережение в энергосистемах
Выполнил:
Студент гр. З-9262
Фамилия И. О.
Проверил:
Краснятов Ю. А.
Томск 2012
Цель работы: Исследование влияния изменения напряжения в центре питания (ЦП) электрической сети на величину экономии электрической энергии (ЭЭ).
напряжение электрический трансформатор
Рисунок 1. Принципиальная схема электрической сети.
Исходные данные:
|
РН, МВТ |
UВН / UНН, кВ |
L, км |
Cos ц |
ф, час |
|
|
20 |
110 / 10,5 |
110 |
0,8 |
2886 |
В таблице заданы активная мощность нагрузки - РН, напряжения трансформатора Т2 - UВН, UНН, длина линии электропередач - L и коэффициент мощности нагрузки cosц.
Решение
1.Определяем полную мощность нагрузки:
2.По исходным данным, пользуясь справочным материалом, выбираем марку провода ВЛ.
Принимаем провод маркой АС-70/11 со следующими параметрами: r0=0,422 Ом/км; х0=0,444 Ом/км;
b0=2,547·10-6 См/км.
Затем рассчитываем параметры схемы замещения ВЛ:
RЛ= = = 23,21 Ом;
ХЛ= = 24,42 Ом;
ВЛ= = 140,085·10-6 См/км;
?QЛ= b0·l·n = 1102·2,547·10-6·110·2 = 6,78 МВАр.
По исходным данным, пользуясь справочными материалами, выбираем количество и мощность трансформаторов на подстанции. Расчётная мощность трансформатора:
ST= = 22,7 МВА.
Выбираем трансформатор марки ТРДН-25000/110 со следующими параметрами:
SН= 25 МВА; UВН=115 кВ; UНН= 10,5 кВ: ?РКЗ= 120 кВт; ?РХХ = 27кВт;
Rт=2,54 Ом; Хт= 55,9 Ом; ?QX = 175 КВАр; IХХ= 0,7%;
Аналогичным образом, с помощью ПК, рассчитываются параметры сети UЦП равном 100, 105, 110, 115, и 120 кВ. Полученные результаты представлены в табл.1
Таблица 1. Экспериментально-расчётные данные
|
UЦП, кВ |
Суммарные активные потери-РС, кВт |
|
|
100 |
909,7 |
|
|
105 |
835,53 |
|
|
110 |
771,2 |
|
|
115 |
715,14 |
|
|
120 |
665,92 |
Коэффициент полезного действия системы:
з= ·100%
Пример расчёта для U=110кВ:
з= ·100% = 97,6%.
По аналогии находим КПД при других значениях напряжений:
Таблица2. Экспериментально-расчётные данные зависимости КПД от напряжения
|
UЦП, кВ |
100 |
105 |
110 |
115 |
120 |
|
|
з, % |
95,6 |
95,9 |
96,3 |
96,5 |
96,7 |
По результатам расчётов построим графики зависимостей ?W?= ?(UЦП) и з=?(UЦП)
Рисунок 2. Зависимость годовых потерь электроэнергии от напряжения в центре питания
Рисунок 3. Зависимость КПД от напряжения в центре питания
Вывод
В данной лабораторной работе было исследовано влияние изменения напряжения в центре питания электрической сети на величину экономии электрической энергии. В результате чего были получены зависимости годовых потерь электрической энергии и КПД от величины задаваемого напряжения. По рисунку 2 следует, что с увеличением напряжения в ЦП уменьшаются потери электроэнергии за счет того, что зависимость потерь от напряжения обратно пропорциональная и нелинейная. Из диаграммы 3 следует, что чем выше напряжение на шинах центра питания, тем выше КПД системы, так как в связи со снижением потерь электроэнергии большая величина электроэнергии передается до потребителей.
Ответы на контрольные вопросы
1. Перечислите виды потерь электроэнергии в энергетических системах
Различают следующие виды потерь: отчётные, технические и коммерческие. Отчётные - разница между электроэнергией, отпущенной в сеть с шин электростанции и суммой электроэнергии, оплаченной потребителем и израсходованной на производственные нужды ЭС. Технические - определяются расчётом, подразделяются на нагрузочные потери, потери ХХ и потери на корону. Коммерческие - связаны с неточностью учёта ЭЭ, с несвоевременностью оплаты ЭЭ, с хищениями...
2. Перечислить виды мероприятий по снижению потерь ЭЭ
Мероприятия по снижению потерь подразделяются:
- организационные - не требующие дополнительных кап.затрат и связанные с оптимизацией режима существующей сети в условиях эксплуатации.
- технические - проводимые при проектировании или реконструкции существующей сети, требующие установки соответствующего оборудования, т.е. дополнительных затрат.
- отдельно следует отметить мероприятия по совершенствованию учёта ЭЭ, которые могут быть практически беззатратными или же требовать привлечения дополнительных капиталовложений. Они не влияют на величину физически существующих потерь, но могут влиять на уменьшение коммерческих потерь.
3. Назовите критерий разделения мероприятий по снижению потерь ЭЭ
Критерием для разделения мероприятий являются сроки их выполнения и затраты на их выполнение.
4. Перечислите МСП, которые относятся к организационным
К ним относится повышение уровня рабочего напряжения в сети, управление потоками мощности в неоднородных сетях, выравнивание графиков нагрузок, оптимизация режимов работы трансформаторов, оптимальное распределение реактивной мощности между электростанциями, размыкание замкнутых сетей в оптимальных точках и т.д.
5. Перечислите МСП, которые относятся к техническим
К ним относятся повышение номинального напряжения сети, установка устройств принудительного распределения мощности в замкнутых неоднородных сетях (ВДТ, ЛРТ, УПК), установка устройств компенсации реактивной мощности, децентрализации генераторных мощностей, применение накопителей ЭЭ, оптимизация замены ВЛ распред.сетей и т.д.
6. Что понимается под коммерческими потерями?
Коммерческие потери - разность между отпущенной и потреблённой ЭЭ. Обусловлены несовершенством системы учёта, неодновременностью и неточностью снятия показаний счётчиков, погрешностью используемых приборов учёта, неравномерностью оплаты энергопотребления, наличием безучётных потребителей, хищениями.
7. Посредством каких устройств осуществляется регулирование напряжения в ЦП
Регулирование производится при помощи РПН, установленных на трансформаторах и при помощи автотрансформаторов.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение потери мощности, электроэнергии и напряжения в кабельной сети. Коэффициенты загрузки трансформаторов, верхнего предела экономически целесообразной загрузки. Удельные затраты на потери электроэнергии. Номинальная мощность трансформатора.
курсовая работа [92,1 K], добавлен 17.01.2014Длительность провала напряжения. Роль провалов напряжения для улучшения качественных характеристик сети. Оценка коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности. Повышение коэффициента мощности электрической тяги переменного тока.
контрольная работа [215,0 K], добавлен 18.05.2012Выбор конфигурации, оптимальной схемы, сечения проводов, трансформатора, активной и реактивной мощностей, нагрузок, напряжения с целью проектирования районной электрической сети на основании технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 02.02.2010Составление балансов активных и реактивных мощностей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, сечений проводников. Конструктивное исполнение электрической сети. Расчет максимального и послеаварийного режимов. Регулирование напряжения в сети.
курсовая работа [242,4 K], добавлен 17.06.2015Разработка конфигураций электрических сетей. Расчет электрической сети схемы. Определение параметров для линии 10 кВ. Расчет мощности и потерь напряжения на участках сети при аварийном режиме. Точка потокораздела при минимальных нагрузках сети.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.04.2011Схема выпрямителя с фильтром. Расчетная мощность, напряжение вторичной обмотки и коэффициент трансформации трансформатора. Параметры сглаживающего фильтра. Мощность и коэффициент трансформации трансформатора. Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке.
курсовая работа [644,6 K], добавлен 12.03.2012Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении. Действующее значение напряжения. Сопротивление цепи постоянному току. Активная мощность цепи. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи. Ток в нейтральном проводе.
контрольная работа [1016,8 K], добавлен 12.10.2013Особенности распределения мощности по закону Кирхгофа. Тип, мощность и места установки компенсирующих устройств. Характеристика силовых трансформаторов понизительных подстанций. Анализ регулирования напряжения в электрической сети в максимальном режиме.
курсовая работа [405,3 K], добавлен 20.06.2010Обеспечение потребителей активной и реактивной мощности. Размещение компенсирующих устройств в электрической сети. Формирование вариантов схемы сети. Выбор номинального напряжения, числа трансформаторов. Проверка по нагреву и допустимой потере напряжения.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 15.09.2014Баланс мощности в электрической системе. Определение мощности компенсирующих устройств и расчётных нагрузок. Расчёт установившихся режимов электрической системы и устройств регулирования напряжения. Технико-экономические показатели проектируемой сети.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2012Характеристика района проектирования электрической сети. Анализ источников питания, потребителей, климатических условий. Разработка возможных вариантов конфигураций электрической сети. Алгоритм расчета приведенных затрат. Методы регулирования напряжения.
курсовая работа [377,2 K], добавлен 16.04.2011Выбор силовых трансформаторов подстанции, сечения проводов варианта электрической сети. Схема замещения варианта электрической сети. Расчёт рабочих режимов электрической сети в послеаварийном режиме. Регулирование напряжения сети в нормальном режиме.
курсовая работа [694,7 K], добавлен 04.10.2015Выбор вариантов схемы соединений сети, их обоснование и предъявляемые требования. Определение номинальных напряжений сети, сечений проводов, проверка по техническим ограничениям. Приближенное определение потерь напряжения. Составление балансов мощностей.
курсовая работа [963,4 K], добавлен 23.11.2014Расчет мощности наиболее загруженной обмотки трансформатора. Определение напряжения, приведенных нагрузок подстанций, выбор проводников линии электропередачи. Уточнение распределения мощностей в сети для расчетных режимов с учетом потерь мощности.
курсовая работа [830,5 K], добавлен 04.04.2015История открытия явления электромагнитной индукции, лежащего в основе действия электрического трансформатора. Характеристика устройства и режимов работы трансформатора. Определение габаритной мощности и коэффициента полезного действия трансформатора.
презентация [421,9 K], добавлен 20.02.2015Определение номинальных токов и фазного напряжения в обмотках трехфазного трансформатора. Построение графиков зависимости КПД и напряжения от коэффициента загрузки. Электромагнитная схема асинхронного двигателя, вычисление его рабочих характеристик.
контрольная работа [393,8 K], добавлен 13.05.2013Этапы и методы проектирования районной электрической сети. Анализ нагрузок, выбор оптимального напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов. Электрический расчёт варианта сети при максимальных нагрузках. Способы регулирования напряжения.
методичка [271,9 K], добавлен 27.04.2010Определение мощностей подстанции. Расчет первого и второго вариантов электрической сети: параметры, оборудование, баланс. Выбор оптимального варианта сети и расчет режима для него. Регулирование напряжения на подстанции для оптимального варианта.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 28.06.2011Номинальное напряжение на шинах. Определение по методу коэффициента максимума электрической нагрузки цехового трансформатора. Выбор марки проводов и кабелей всех линий и определение их сечений по нагреву расчетным током. Потери мощности и электроэнергии.
курсовая работа [339,5 K], добавлен 03.02.2013Выбор графа, схемы и номинального напряжения проектируемой электрической сети. Основные технико-экономические показатели проектируемой сети. Регулирование напряжения в электрической сети. Расчёт основных нормальных и утяжелённых режимов работы сети.
курсовая работа [310,6 K], добавлен 23.06.2011
