Анализ суточного графика электрической нагрузки жилого дома. Расчет потерь электроэнергии для трансформатора и кабельной линии

Исследование влияния неравномерности электропотребления и недогруженности трансформатора на излишние потери холостого хода во всей системе питания. Расчет потерь электроэнергии кабельной линии, питающей многоквартирный дом; обоснование ее замены.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.04.2018
Размер файла 123,2 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/

Омский Государственный Технический Университет

АНАЛИЗ СУТОЧНОГО ГРАФИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ЖИЛОГО ДОМА. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА И КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ

электропотребление трансформатор питание кабельный

Калимуллин А. Т., Аспирант,

Лесков И. А., ассистент кафедры Электроснабжение промышленных предприятий,

Темников Е. А., Студент 5 курса, Энергетический факультет,

Грабовецкая К. А. Студент 5 курса, Энергетический факультет,

Аннотация

В статье рассмотрены такие актуальные вопросы, как анализ суточного графика электрической нагрузки, расчет потерь электроэнергии трансформатора и питающей многоквартирный дом кабельной линии и экономическое обоснование замены, в случае необходимости, данного трансформатора и кабельной линии. Ведь неравномерность электропотребления, а также недогруженность трансформатора приводит к большим потерям холостого хода, что в свою очередь вызывает излишние потери не только в самом трансформаторе, но и во всей системе питания и большие экономические убытки для электроснабжающей компании.

Ключевые слова: суточный график нагрузок, кабельная линия, потери электроэнергии, время окупаемости.

электропотребление трансформатор питание кабельный

Abstract

The article deals with topical issues such as the analysis of the daily schedule of electric load, the calculation of the loss of the transformer and power supply house cabling and economic substantiation of the replacement, if necessary, of the transformer and the cable line. After all, the unevenness of power consumption, as well as the underloaded transformers leads to great losses of idling, which in turn causes excessive losses not only in the transformer, but in the whole power system and large economic losses for the power supply company.

Keywords: daily schedule loads, cable line, the loss of electricity, the payback time.

For three-phase electricity meter readings (Table. 1) mounted on the input block of flats, the daily schedule of an electrical load of the building depicted in Figure 1. From the resulting graph shows that power consumption is uneven, consequently, the transformer and the power supply cable line losses occur. The calculation of the loss of data, and economic rationale replacement, if necessary, the transformer and the cable line.

Table 1 - Electricity meter reading

Time measurement, h

0

4

8

12

16

20

24

Meter reading, kW•h

2210,3

2213,7

2218,2

2227,1

2233,8

2246,3

2255,1

Initial data for the transformer and cable lines are shown in Table 2.

Table 2 - Initial data transformer and the cable line

Transformer ТМ-630/10

Sном.тр, kV•A

соsj

ДРх,

kVt

ДРкз,

kVt

Uк,

%

Iх,

%

630

0,9

1,56

7,6

5,5

2

Cable line

АВВГ-4х95

L, m

R0, Om/km

60

0,32

The daily schedule of an apartment house load is shown in Figure 1, six 4 - hour intervals averaging. The average power at each j-th interval based on the scale factor determined by the formula [1]

(1)

Daily charts show the change in load during the day. They build on the meter readings of active and reactive power every hour or every half hour (to detect a half-hour peak load).

In the design using typical daily schedules are typical for this type of production, in which the daily maximum load is taken as unity or 100%, and the remaining load expressed as a decimal or a percentage. To build a specific daily schedule is necessary to know the maximum load, and have a typical daily schedule.

For daily schedules of active and reactive loads are characterized by the following values: maximum active (reactive) load per day P'm (Q'm) kW (kvar), the most active load in the most loaded changing Pm kW consumption of active (reactive) energy per day Wcut (Vcut), kWh (kvar-h), consumption of active (reactive) power for the most loaded shift Wcm (Vcm), kWh (kvar-h).

To determine the power consumption accounted transformer universal counter for any amount of time necessary difference in the readings taken at the beginning and end of this period, multiplied by a conversion factor.

Conversion kП factor determined by the formula [2]

(2)

where KI - transformation ratio of current transformers;

KU - ratio voltage transformer.

According to the requirements of GOST removable shields these counters must be the inscription "current transformer", "voltage transformer", "K …." next to that subscriber are put ratio and conversion factor.

Conversion factor equal to the counter 40 (including through current transformers with transformation ratio 200/5).

Fig. 1 - The daily schedule of the apartment building load

The electricity consumed by the house for the day, by the difference between the first and the last counter readings of EE given conversion factor (transformation ratio) [1]

(3)

or directly by summing the power schedule of electric load [1]

(4)

We define indicators characterizing uneven electricity. Time use maximum [1]

(5)

The value of the average load [1]

(6)

and RMS power [1]

(7)

allows you to define the schedule form factor [1]

(8)

and the duty ratio of the daily schedule [1]

(9)

The value of the latter can also be determined by using the peak load time [1]

(10)

Irregularity ratio of electricity [1]

(11)

These figures reflect a significant ripple and low power consumption density in the apartment building during the day. The calculated energy loss in the transformer brands ТМ-630/10 and CL АВВГ-4х95 are summarized in Table 3.

Table 3 - The calculated value of the transformer and the mains cable line

Transformer

ТМ-630/10

RMS power load, kVA

89,5

The load factor of the transformer

0,142

The number of hours of use maximum, h

5247

The greatest losses time, h

3696

The losses of active energy in the transformer during the year, kVt•h

14269

CL АВВГ-4х95

Total cable resistance, Om

0,0192

Rated current per hour maximum power grid, А

136

Losses of electricity in the year cable, kVt•h

3938

The calculation and feasibility study of the transformer replacement ТМ-630/10, installed on the substation ТП-1 transformer less power ТМ-160/10.

After analyzing the graph of electrical loads determined that the rms power of the transformer ТМ-630/10/0,4 on ТП-1 is 89,5 kV•А. Consequently, the load factor of the transformer [3]

(12)

This shows that the transformer is actually underloaded, leading to large losses of idling.

The loss of electrical energy in the transformer 630 kV•A comprise

ДWтр1 = 14269 kVtЧh/year,

that in terms of money at the cost of 1 kW•h of electricity 3.32 RUB (for Omsk at the time of 06.25.16) will be [3]

(13)

Energy losses in the transformer ТМ-160/10/0,4 are given in Table 4.

Table 4 - The calculated values for the energy loss in the transformer ТМ-160/10

Transformer

ТМ-160/10

RMS power load, kVA

89,5

The load factor of the transformer

0,56

The greatest losses time, h

3696

The losses of active energy in the transformer during the year, kVt•h

8035

Value obtained losses in the transformer TM-160/10/0.4 of [3]

(14)

It is necessary to determine the cost of installation work on the replacement of the transformer. Conventionally, we assume that it is an average of 30% of the cost of the transformer. The cost of the transformer TM-160/10 is 114.45 thousand. rub. Hence installation costs amount to

З1 = 0,3·114,45=34,33 thousand. rub. - the construction costs;

З2 = 114,45 thousand. rub. - transformer cost;

The residual value of the replaced transformer (transformer cost of sales used adjusted for depreciation) of 30 % of the cost of new transformer of the same power.

К=0,3·289,38=86,81 thousand. rub. - liquidation value of the replaced transformer.

Payback time with the liquidation value of the replaced transformer

(15)

We manufacture replacement АВВГ-4Ч95 cable on the cable of larger cross section АВВГ-4Ч120.

Total cable resistance for a given length of 0.0152 ohms.

A loss in the cable for the year amounted to 3113 kW•h. loss cost

(16)

(17)

З1 = 300·60=18 thousand. rub. - installation costs (cost 250-300 rub./m. to Omsk);

З2 = 400·60=24 thousand. rub. - cable costs;

Time payback cable replacement

(18)

Conclusion

Payback time of up to 6 years old is considered to be acceptable for the implementation of measures for replacement of equipment [4]. Since the basis of the result of the calculation, the replacement of the transformer TM - 630/10 by the transformer less power, payback time was 3 years, therefore, the calculation is made correctly and the event of replacement of the transformer is acceptable for implementation. In addition, the increase in electricity tariffs to further reduce the payback period over the years.

It should also be noted that the operation of transformers at idle or close to it causes excessive loss not only in the transformer, and power throughout the system because of low power factor at idling transformer. However, the results obtained with respect to the replacement of the cable line is not suitable for implementation of activities, as Payback time was 14 years, which is very much.

References

1. Calculation of electrical loads, the choice of the main circuit equipment of objects of power supply systems: Proc. Benefit / V.C. Grunin, V.F. Nebuskin, V.K. Fedorov, A.D. Ernst; Under the total. Ed. V.C. Grunina. Ed. 2 - ie, Corr. and ext. Omsk: Publishing - in OmGTU. - 2005. P. 144.

2. Meter reading - service induction meters and metering in electrical circuits / [Electronic resource] - Access mode - URL: http://forca.ru/knigi/uchet/obsluzhivanie-indukcionnyh-schetchikov-i-cepei-ucheta-v-elektroustanovkah_9.html (date of the application: 26.09.2016).

3. Electrical devices and electrical systems: Reference: 2 / V.L. Vyazigin, V.N. Goryunov, V.K. Grunin (Sec Ed.) And others Omsk Univ. OmGTU. - 2004.

4. Guide to the design of electrical networks / D.L. Faibisovich. - M.: - in NTs ENAS. - 2005.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработка релейной защиты от всех видов повреждений трансформатора для кабельных линий. Определение целесообразности установки специальной защиты нулевой последовательности. Расчет защиты кабельной линии, трансформатора. Построение графика селективности.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.04.2013

  • Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012

  • Проектирование кабельной линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию.

    курсовая работа [806,7 K], добавлен 06.02.2013

  • Характеристика оконечных пунктов Энгельс-Волгоград. Выбор оптимального варианта трассы линии связи. Определение числа каналов на магистрали. Расчет конструкции кабеля, параметров кабельной цепи. Необходимость защиты кабельной магистрали от удара молнии.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 03.10.2011

  • Выбор системы организации кабельной магистрали. Размещение усилительных, регенерационных пунктов и тяговых подстанций. Разработка скелетной схемы участка. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Распределение цепей по четверкам.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.02.2013

  • Проектирование междугородной линии связи для трассы Ижевск-Курган. Расчет каналов тональной частоты, первичных и вторичных параметров передачи кабельной цепи, выбор аппаратуры уплотнения. Мероприятия по защите кабельной магистрали от ударов молнии.

    курсовая работа [1021,4 K], добавлен 10.05.2011

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна.

    курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013

  • Описание проектируемого участка линии связи, сведения о сближении с железными дорогами и высоковольтными линиями. Выбор и обоснование кабельной системы. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.

    курсовая работа [177,5 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей. Монтаж кабельной магистрали. Расчет длин кабелей ответвлений и мешающих влияний на кабельные цепи. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.

    курсовая работа [995,2 K], добавлен 05.02.2013

  • Характеристика проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабелей, систем передачи и арматуры для монтажа кабельной магистрали. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Расчет опасных влияний на кабель и его защита.

    курсовая работа [139,5 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение регенерационных и усилительных пунктов. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.

    курсовая работа [157,2 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015

  • Получение ряда вторичных напряжений, электрически не зависимых друг от друга и от питающей сети с помощью трансформатора питания. Расчет трансформатора питания с заданными параметрами. Анализ условий эксплуатации. Расчет конструкции и необходимых деталей.

    курсовая работа [171,8 K], добавлен 14.03.2010

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля; размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; монтаж кабельной магистрали; расчет влияний в цепях связи, меры по их снижению. Расчет опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи.

    курсовая работа [112,7 K], добавлен 07.11.2012

  • Оценка данных технической разведки и условий производства восстановительных работ. Решение на восстановление кабельной линии связи. Расчет длины кабеля для одной вставки. Расчет объёма земляных работ. Определение потребности восстановительных материалов.

    практическая работа [113,0 K], добавлен 30.07.2010

  • Состав проекта на строительство линии связи, устройство ее переходов через препятствия по трассе. Выбор типов кабельной магистрали и волоконно-оптической системы передачи. Расчет внешних электромагнитных влияний. Разработка средств связи на перегоне.

    курсовая работа [743,9 K], добавлен 16.02.2013

  • Описание трассы проектируемой кабельной линии связи. Выбор типов кабеля и аппаратуры. Размещение усилительных пунктов. Разработка скелетной схемы участка кабельной и волоконнооптической линии автоматики, телемеханики и связи на участке Иркутск-Слюдянка.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 07.02.2013

  • Описание проектируемого участка линии связи и выбор аппаратуры уплотнения. Трасса прокладки кабельной линии связи и устройство ее переходов через преграды. Выбор типа магистральных кабелей, распределение всех цепей по четверкам, парам, расчет параметров.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.03.2018

  • Качественные частотные зависимости модуля и аргумента характеристического полного сопротивления в длинной линии. Переходное затухание на ближнем конце. Особенности отражения импульса в канале. Расчет потерь ввода и переходного затухания на дальнем конце.

    контрольная работа [1,0 M], добавлен 16.01.2014

  • Структура проектируемого железнодорожного участка линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию связи, защита кабеля и аппаратуры.

    курсовая работа [510,3 K], добавлен 05.02.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.