Оценка энергоэффективности работы трансформаторной подстанции
Определение суточного графика электрической нагрузки здания по показаниям трехфазного счетчика электроэнергии. Мониторинг характеристик неравномерности электропотребления. Оценка потерь электроэнергии в трансформаторе и в питающей кабельной линии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2018 |
| Размер файла | 901,6 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/
Оценка энергоэффективности работы трансформаторной подстанции
Исходные данные
электрический трансформатор кабель
По показаниям трехфазного счетчика электроэнергии (табл. 1), установленного на вводе многоквартирного дома, построить суточный график электрической нагрузки здания. Определить характеристики неравномерности электропотребления. Пересчетный коэффициент счетчика равен 60 (включение через трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 200/5). Определить потери электроэнергии в трансформаторе ТМ-630/6, в питающей кабельной линии АВВГ-4x95, L=80 м.
Таблица 1 -Показания счетчика электроэнергии
|
Время замеров, ч |
0 |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
|
|
Показания счетчика, кВт·ч |
1413,7 |
1418,4 |
1424,1 |
1433,2 |
1439,1 |
1454,8 |
1465,1 |
1. Построение суточного графика нагрузки и определение его характеристик
Суточный график нагрузки многоквартирного дома по данным замеров (табл. 1) представлен на рис. 1 шестью 4-часовыми интервалами осреднения. Средняя мощность на каждом j-м интервале с учетом коэффициента пересчета определяется по формуле:
Рисунок 1 - Суточный график нагрузки многоквартирного дома
Электроэнергия, потребленная домом за сутки, определяется разностью первого и последнего показаний счетчика ЭЭ с учетом пересчетного коэффициента (коэффициента трансформации)
(2)
или непосредственным суммированием мощностей по графику электрической нагрузки
Вывод: полученные показатели отражают значительную неравномерность и малую плотность электропотребления в многоквартирном доме в течение суток.
2. Потери энергии в трансформаторе
Потери активной энергии в трансформаторе определяются по формуле (4)
ДWтр = ДРхТп + к2зтДРкзфн , (11)
где ДРх, ДРкз - потери холостого хода и короткого замыкания трансформатора, Вт;
Тп - годовое время включения трансформатора, ч;
кзт - коэффициент загрузки трансформатора;
фн - время наибольших потерь.
Исходные данные для трансформатора ТМ-630/6:
Sном.тр. =630 кВ*А; соs?=0,9; ДРх = 1,56 кВт; ДРкз = 7,6 кВт; Uк = 5,5%; Iх. = 2%.
Среднеквадратичная мощность нагрузки:
Потери активной энергии в трансформаторе:
ДWтр = ДРхТп + к2зтДРкзфн = 1,56•8760 + 0,252•7,6•3175 = 15174 кВт •ч. (15)
3. Потери электроэнергии в кабельной линии 0,4 кВ
Потери электроэнергии в линиях определяются по формуле (35)
?Эл=3I2срRэфн , (16)
где Iср - средний ток сети, А;
Rэ - эквивалентное сопротивление кабельной линии, Ом;
фн - время наибольших потерь, час.
)
где Sср.кв. - среднеквадратичная мощность сети, кВ•А;
Uн - номинальное напряжение кабельной линии, кВ;
сosц - средний коэффициент мощности.
Rэ = LR0 , (18)
где L - длина линии, м;
R0 - удельное сопротивление кабельной линии, Ом/км.
Тмах = Эгод/ Рмах , (19)
Где Тмах - время максимальных потерь, час;
Эгод - годовое потребление электроэнергии, кВт •ч
Рмах - наибольшее значение активной мощности суточного графика нагрузок, кВт.
фн = (0,124+Тмах*10-4)*8760 . (20)
Расчет потерь электроэнергии в питающей кабельной линии АВБбШв - 4Ч70
Исходные данные:
R0 = 0,320 Ом/км
L = 80 м
Находим общее сопротивление кабеля для заданной длины:
R = R0L = 0,320*0,08=0,0265 Ом. (21)
Расчетный ток в час максимума энергосистемы равен:
Iср = А . (22)
Принимаем Sср.кв. =157 кВ*А, исходя из суточного графика.
Потери электроэнергии в кабеле за год:
?Э = 3I2cрRфн = 3*(238,54)2*0,0256*3175*10-3=13892,3 кВт•ч; (23)
4. Замена трансформатора ТМ-630/6 на трансформатор меньшей мощности
Произведем расчет и экономическое обоснование замены трансформатора ТМ - 630/10, установленного на подстанции ТП - 1, на трансформатор меньшей мощности ТМ - 160/10.
Проведя анализ графика электрических нагрузок определили, что среднеквадратичная мощность трансформатора ТМ 630/10/0,4 на ТП - 1 составляет 157 кВ•А. Следовательно, коэффициент загрузки трансформатора:
Из этого видно, что трансформатор фактически недогружен, что приводит к большим потерям холостого хода.
Потери электрической энергии в трансформаторе 630 кВ•А составляют:
ДWтр1 = 15174 кВтЧч/год,
что в денежном эквиваленте при стоимости 1 кВт ч электроэнергии 1,8 руб. составит:
Стоимость потерь
Необходимо определить стоимость монтажных работ по замене трансформатора. Условно примем, что она составляет в среднем 30% от стоимости трансформатора. Стоимость трансформатора ТМ-160/6 составляет 114,45 тыс. руб. Следовательно затраты на монтаж составят:
З1 = 0,3*114,45=34,33 тыс. руб. - затраты на сооружение;
З2 = 114,45 тыс. руб. - стоимость трансформатора;
Ликвидационная стоимость заменяемого трансформатора (стоимость продажи тр-ра б/у с учетом износа) составляет 30% от стоимости нового трансформатора этой же мощности.
К=0,3*289,38=86,81 тыс. руб. - ликвидационная стоимость заменяемого тр-ра.
Время окупаемости с ликвидационной стоимостью заменяемого трансформатора:
Вывод. Время окупаемости 13,4 лет не приемлемо для реализации мероприятия.
5. Замена существующей кабельной линии на кабельную линию большего сечения
Производим замену кабеля АВВГ - 4Ч95 на кабель большего сечения АВВГ - 4Ч120.
R0 = 0,265 Ом/км
L = 80 м
Находим общее сопротивление кабеля для заданной длины:
R = R0L = 0,3265*0,08=0,02048Ом. (30)
Потери электроэнергии в кабеле за год:
?Э = 3I2cрRфн = 3*(238,54)2*0,02048*3175*10-3=11099,9 кВт•ч; (31)
Стоимость потерь
Вывод. Время окупаемости 8,5 лет не приемлемо для реализации мероприятия.
Справочные данные
Таблица 1 - Параметры трансформаторов напряжением ВН 6-10 кВ
Таблица 2 - Активное сопротивление кабелей 0,4 кВ
Таблица 3 - Стоимость трансформаторов типа ТМ
Таблица 4 - Стоимость кабелей АвБбШв
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение электрических нагрузок электроприемников трансформаторной подстанции цеха. Выбор типа конденсаторной установки. Расчет потерь мощности и годовых потерь электроэнергии в кабельной линии. Методика вычисления годового расхода электроэнергии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.04.2014Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение действительной нагрузки потребителей. Расчет постоянных и переменных потерь мощности. Построение суточного графика потребителей. Определение реактивной мощности трансформаторов подстанции.
курсовая работа [575,5 K], добавлен 19.04.2012Составление схемы замещения электрической сети и расчет её параметров. Определение технических потерь и их структуры в элементах сети по методу средних нагрузок. Вычисление показателей развёрнутого баланса на основе показаний счётчиков электроэнергии.
контрольная работа [221,2 K], добавлен 13.12.2013Разработка алгоритма и программы, реализующей расчет нагрузочных потерь активной мощности и электроэнергии. Использование среднеквадратического тока линии. Учет параметров П-образной схемы замещения. Определение суммарных годовых потерь электроэнергии.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 28.08.2013Структура электрических сетей, их режимные характеристики. Методика расчета потерь электроэнергии. Общая характеристика мероприятий по снижению потерь электроэнергии и определение их эффективности. Зависимость потерь электроэнергии от напряжения.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2012Расчет удельной электрической нагрузки электроприемников квартир жилых зданий. Определение расчетной нагрузки трансформаторной подстанции. Величина допустимых потерь напряжения городских распределительных сетей. Выбор сечения проводов линии силовой сети.
контрольная работа [308,4 K], добавлен 13.07.2012Потери электрической энергии при ее передачи. Динамика основных потерь электроэнергии в электрических сетях России и Японии. Структура потребления электроэнергии по РФ. Структура технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях.
презентация [980,8 K], добавлен 26.10.2013Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013Схема передачи электроэнергии от электростанции до потребителя. Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях. Схема подключения автоматического электронного трехфазного переключателя фаз. Разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 30.03.2024Структура потерь электроэнергии в электрических сетях. Технические потери электроэнергии. Методы расчета потерь электроэнергии для сетей. Программы расчета потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях. Нормирование потерь электроэнергии.
дипломная работа [130,1 K], добавлен 05.04.2010Эквивалентирование электрических сетей до 1000 В и оценка потерь электроэнергии в них по обобщенным данным. Поэлементные расчеты потерь электроэнергии в низковольтных электрических сетях. Выравнивание нагрузок фаз в низковольтных электрических сетях.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 17.04.2012Выбор, рассчет и согласование между собой защиты вводов, межсекционных выключателей и отходящих линий питающей трансформаторной подстанции напряжением 35 кВ. Схема автоматики на подстанции и согласование её работы с режимом работы электроустановок.
курсовая работа [387,3 K], добавлен 23.08.2012Выбор напряжения питающей линии предприятия, схема внешнего электроснабжения и приемной подстанции; определение мощностей трансформаторов по суточному графику нагрузки, проверка их работы с перегрузкой. Расчет экономического режима работы трансформатора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2010Перечень потребителей РЭС-2, данные об отпуске электроэнергии в линии 35-10 кВ. Программные средства расчета, нормирования потерь. Расчет технических потерь электроэнергии в РЭС-2. Меры защиты от поражения электрическим током, пожарная безопасность в ЭВЦ.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.06.2012Оценка типов защит, устанавливаемых на трансформаторе заданной мощности и питающей линии 110 кВ. Расчет токов короткого замыкания и дифференциальной защиты на реле РНТ-565. Максимальная токовая защита от перегрузок. Наименьшее сопротивление нагрузки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.10.2014Определение расчетной нагрузки, подключаемой к двухтрансформаторной подстанции. Расчет трехфазного и однофазного короткого замыкания. Выбор кабельной линии и ее сечения, предохранителей, автоматических выключателей. Проверка термической стойкости кабеля.
курсовая работа [488,7 K], добавлен 08.06.2014Характеристика приёмников электроэнергии. Выбор электросхемы подстанции. Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и силовых трансформаторов. Определение токов короткого замыкания. Выбор высоковольтного оборудования и питающей линии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.12.2012Написание и отладка программы для решения электротехнической задачи на алгоритмическом языке. Определение суммарных потерь электроэнергии и активной мощности в схеме разомкнутой электрической сети. Разработка блок-схемы. Алгоритм решения задачи.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.03.2012Расчет электрических нагрузок. Выбор цехового трансформатора, сечений проводов и кабелей. Определение потерь мощности и электроэнергии в цеховом трансформаторе и в одной из линий, питающих силовые распределительные пункты. Компенсация реактивной мощности.
курсовая работа [204,7 K], добавлен 16.01.2015Режимы работы преобразователя электрической энергии - трехфазного мостового выпрямителя. Структурная схема системы фазового управления. Расчет коэффициента использования мощности трансформатора и потерь электроэнергии при выпрямлении переменного тока.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.12.2011
