5 Определение потерь электроэнергии за год в линиях электропередач

Потери активной электроэнергии в ЛЭП также рассчитываются методом среднегодовых нагрузок, используя в качестве исходных данных значения средних токов фаз обмотки ВН трансформаторов и коэффициенты формы графиков активной и реактивной нагрузок обмотки ВН трансформаторов.

5.1 Расчет средних значений фазных токов, протекающих по участкам линий электропередач.

При определении фазных токов на участках ЛЭП необходимо учитывать емкостные (зарядные) токи, протекающие в высоковольтных ЛЭП за счет емкости линии на землю. Учет этих токов в работе производится добавлением емкостных токов линий, примыкающих к шинам подстанции, к мнимой части среднего значения тока в фазе обмотки ВН трансформатора тяговой подстанции по формуле, А:

, (5.1)

где – емкостной (модуль) ток примыкающих высоковольтных линий к шинам ВН подстанции, А;– комплексный коэффициент: фаза А –,фаза В –, фаза С –.

Емкостной ток примыкающих линий электропередачи рассчитывается по формуле, А:

, (5.2)

где –удельная емкостная проводимость ЛЭП, См/км, для АС-240/34, [2];– длина j-го участка ЛЭП, примыкающего к подстанции.

Определение средних значений фазных токов на участках ЛЭП системы внешнего электроснабжения выполним методом преобразования электрической сети. На основании расчетов составляется таблица средних значений фазных токов на участках ЛЭП в комплексной форме для варианта без КУ и с КУ.

По (5.1) найдем зарядные токи каждой подстанции.

По (5.2) рассчитаем фазные токи на шинах подстанций.

На примере подстанции №1.

КУ включено.

КУ выключено.

Подстанции №2 и №3 рассчитываются аналогично.

Таблица 5.1 – Фазные токи на шинах подстанций с учетом зарядных токов линий

Состоя- ние КУ	Значения	Подстанции
		№1	№2	№3
		17,655	47,704	19,706
КУ отключено		-38,482+72,643i	9,68-58,692i	-23,307+56,629i
		30,116+1,896i	-35,062+59,85i	22,512+8,36i
		8,366-74,54i	25,382-1,157i	0,796-64,99i
		-38,482+90,298i	9,68-10,988i	-23,307+56,629i
		45,406-6,932i	6,251+35,998i	22,512+8,36i
		-6,924-83,368i	-15,931-25,009i	0,796-64,99i
КУ включено		-183,327+156,27i	67,847-25,11i	-139,64-10,536i
		102,539-39,917i	-151,395-7,315i	80,679+41,942i
		80,789-116,353i	83,549+32,425i	58,963-31,408i
		-183,327+173,925i	67,847+22,594i	-139,64+9,17i
		117,829-48,745i	-110,082-31,167i	97,745+32,089i
		65,499-125,181i	42,236+8,573i	41,897-41,261i

Найдем фазные токи, протекающие по участкам линии электропередач.

Расчет проведем для фазы А.

КУ отключено.

Изобразим расчетную схему с токами нагрузок и произвольно расставленными токами ЛЭП.

Рис. 5.1 – Расчетная схема

Переносим нагрузки транзитной подстанции №1 на источник питания (ИП1) и подстанцию №2.

Найдем доли токов от нагрузки подстанции №1 на ИП1 и подстанции №2 соответственно.

Переносим нагрузки транзитной подстанции №3 на источник питания (ИП2) и подстанцию №2.

Найдем доли токов от нагрузки подстанции №3 на ИП2 и подстанции №2 соответственно.

Перечертим преобразованную схему.

Рис. 5.2 – Прямое преобразование расчетной схемы

После преобразования схемы получаем:

Рис. 5.3 –Преобразованная схемы

Найдем токи протекающие по ЛЭП до подстанции №2:

Преобразовывая схемы в исходный вид находим токи протекающие по линиям:

По выше приведенным формулам рассчитаем фазы В и С при отключенном КУ и при включенном.

Результаты расчета сведем в таблицу.

Таблица 5.2 – Фазные токи, протекающие по участкам линий электропередач

Состоя- ние КУ	Значения	Фазы
		Фаза А	Фаза В	Фаза С
КУ отключено		-9,203+25,061i	14,562+9,789i	-5,358-34,85i
		8,733-18,802i	-3,354+2,68i	-5,381+16,123i
		-14,574+37,827i	19,158+11,04i	-4,585-48,867i
		-20,087+50,6i	27,404+7,828i	-7,316-58,429i
		18,395-39,699i	-18,003+14,76i	-0,392+24,94i
		-8,246+22,453i	13,046+8,77i	-4,801-31,223i
КУ включено		-43,609+40,616i	12,034-11,274i	31,576-29,343i
		62,658+29,709i	-60,426-33,478i	-2,232+3,77i
		-76,982+38,879i	37,319-1,389i	39,665-37,491i
		-95,459+89,807i	45,359-25,06i	50,101-64,748i
		92,406-88,345i	-73,722+24,858i	-18,684+63,487i
		-39,071+36,389i	10,782-10,101i	28,29-26,289i

Сделаем проверку расчетов по формуле для каждой фазы.

, (5.3)

где – сумма токов, протекающих по участкам линий,– сумма нагрузок каждой подстанции.

Проверим баланс токов для фазы А при отключенном КУ.

;

Баланс токов для всех фаз сведем в таблицу.

Таблица 5.3 – Баланс токов в системе

Состоя- ние КУ	Значения
КУ отключено	Фаза А	-52,11+135,941i	-52,109+135,939i
	Фаза В	74,17+37,427i	74,169+37,426i
	Фаза С	-22,856-108,379i	-22,059-173,367i
КУ включено	Фаза А	-255,121+205,691i	-255,12+205,689i
	Фаза В	105,494-47,824i	105,492-47,823i
	Фаза С	149,632-157,871i	149,632-157,869i