Потери электроэнергии, Реактивная мощность, Качество электроэнергии, Руководство для практических расчетов, Железко Ю.С., 2009

Потери электроэнергии, Реактивная мощность, Качество электроэнергии, Руководство для практических расчетов, Железко Ю.С., 2009.
 
   Рассматриваются принципиальные вопросы в области планирования и управления режимами электрических сетей: потери электроэнергии, компенсация реактивной мощности, качество электроэнергии.
Приведена структура фактических (отчетных) потерь электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающих организаций. Описаны методы расчета потерь в сетях и присоединенном оборудовании, методы анализа и нормирования потерь, выбора мероприятий по их снижению и расчета допустимых небалансов электроэнергии.
Рассмотрены методы выбора оптимальной мощности компенсирующих устройств, показатели качества электроэнергии, их влияние на электрооборудование, а также нормативные документы, определяющие взаимоотношения поставщиков и потребителей в части качества электроэнергии и условий потребления реактивной мощности.
Дана характеристика программного обеспечения, реализующего изложенные расчетные методы, представлены примеры практических расчетов.
Для инженерно-технического персонала энергоснабжающих организаций и предприятий — потребителей электрической энергии.




Потери электроэнергии или расход на передачу?
Перемещение любых материальных предметов из одного места в другое требует затрат энергоносителей. При их перемещении с помощью автотранспорта расходуется бензин или другие углеводороды, с помощью электродвигателей — электроэнергия и т. п. Электрическая же энергия является единственным видом продукции, которая для своего перемещения на сотни километров от электрических станций к потребителям расходует часть самой себя, не требуя для этого других ресурсов.

Для понимания уникальности процесса транспортировки электроэнергии целесообразно сравнить его с процессом транспортировки тепловой энергии. Часть тепловой энергии в процессе транспортировки так же теряется — уходит через тепловую изоляцию труб (изоляция не может быть идеальной). Эти потери являются технологическими (неизбежными), они не могут быть устранены полностью, хотя могут быть уменьшены улучшением изоляции труб, в том числе и с помощью их замены на трубы из более совершенных материалов, что требует больших капиталовложений. Вместе с тем такие потери не совершают полезной работы по транспортировке самой тепловой энергии по трубам: ее транспортировка осуществляется за счет расхода другой энергии (электрической), потребляемой двигателями насосных станций. Иногда трубы разрушаются, и горячая вода хлещет наружу. К этой части потерь термин «потери» применим в полной мере.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ В ОБЛАСТИ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
1.1. Потери электроэнергии или расход на передачу?.
1.2. Структура потерь электроэнергии.
1.3. Экономически обоснованный уровень потерь электроэнергии.
1.4. Небалансы электроэнергии.
1.5. Нормирование потерь.
1.5.1. Общие положения.
1.5.2. Закономерности изменения составляющих потерь.
1.6. Термины и определения.
Глава 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
2.1. Нагрузочные потери.
2.1.1. Общие положения расчетов нагрузочных потерь мощности и электроэнергии.
2.1.2. Характеристики графиков нагрузки.
2.1.3. Учет различий конфигурации графиков нагрузки узлов.
2.1.4. Характеристики режимов напряжения.
2.1.5. Расчет режима замкнутой электрической сети.
2.1.6. Балансировка узловых нагрузок и суммарной нагрузки сети.
2.1.7. Расчет потерь электроэнергии в сети при наличии реверсивных перетоков по линиям связи с внешними объектами.
2.1.8. Параметры линий и трансформаторов.
2.1.9. Расчетные формулы для определения нагрузочных потерь электроэнергии.
2.1.10. Относительные потери мощности и электроэнергии.
2.1.11. Расчет потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ.
2.1.12. Расчет потерь во внутридомовых сетях многоэтажных зданий.
2.1.13. Нормативные методы расчета нагрузочных потерь и классы их точности.
2.1.14. Нагрузочные потери в оборудовании подстанций.
2.2. Условно-постоянные потери.
2.2.1. Потери холостого хода в силовых трансформаторах.
2.2.2. Потери в компенсирующих устройствах.
2.2.3. Потери в шунтирующих реакторах.
2.2.4. Потери в соединительных проводах и сборных шинах распределительных устройств подстанций.
2.2.5. Потери в вентильных разрядниках, ограничителях перенапряжения, устройствах присоединения ВЧ-связи, измерительных трансформаторах и счетчиках прямого включения.
2.2.6. Потери в изоляции кабельных линий.
2.2.7. Потери в трансформаторах дугогасящих реакторов.
2.3. Потери, определяемые погодными условиями.
2.3.1. Общая характеристика.
2.3.2. Потери на корону.
2.3.3. Потери от токов утечки по изоляторам воздушных линий.
2.3.4. Расход электроэнергии на плавку гололеда.
Глава 3. РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПОДСТАНЦИЙ.
3.1. Структура электроприемников собственных нужд.
3.2. Нормы расхода электроэнергии.
3.2.1. Общеподстанционный расход электроэнергии.
3.2.2. Расход электроэнергии на обдув и охлаждение трансформаторов.
3.2.3. Расход электроэнергии на обогрев оборудования.
3.2.4. Расход электроэнергии на обеспечение работы воздушных выключателей и масляных выключателей с пневматическим приводом.
3.2.5. Расход электроэнергии на вспомогательные устройства синхронных компенсаторов и здание вспомогательных устройств.
3.2.6. Расход электроэнергии на системы управления подстанцией.
3.3. Температурные коэффициенты.
Глава 4. НЕДОУЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ДОПУСТИМЫЕ НЕБАЛАНСЫ, КОММЕРЧЕСКИЕ ПОТЕРИ.
4.1. Погрешности средств измерения.
4.1.1. Общие положения.
4.1.2. Погрешности трансформаторов тока и напряжения.
4.1.3. Погрешности электрических счетчиков.
4.1.4. Оценка «нормального» недоучета.
4.2. Коммерческие потери.
4.3. Допустимые небалансы электроэнергии.
4.3.1. Общие положения.
4.3.2. Нормативные условия работы приборов.
4.3.3. Расчет суммарного небаланса электроэнергии в группе объектов.
4.3.4. Распределение суммарного недоучета по напряжениям сетей, входящих в объект.
4.3.5. Примеры расчета погрешностей учета и небалансов электроэнергии.
Глава 5. АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ОЦЕНКА ПРАВИЛЬНОСТИ РАСЧЕТОВ.
5.1. Цели и методы.
5.1.1. Анализ потерь электроэнергии.
5.1.2. Проверка правильности расчетов потерь.
5.2. Удельные потери мощности и электроэнергии.
5.2.1. Сети 6–220 кВ.
5.2.2. Сети 0,4 кВ.
5.3. Экспресс-анализ результатов расчета.
5.4. Анализ небалансов электроэнергии.
5.4.1. Анализ исходных данных.
5.4.2. Анализ результатов расчета.
5.4.3. Соотношение небалансов электроэнергии в основной и распределительных сетях.
5.4.4. Определение небалансов электроэнергии за длительный период по результатам расчета небалансов за входящие в период месяцы.
5.5. Интервальный анализ потерь электроэнергии.
5.5.1. Общие положения.
5.5.2. Погрешности расчетов потерь электроэнергии.
5.5.3. Порядок проведения интервального анализа.
5.6. Нормативные характеристики потерь электроэнергии.
5.6.1. Общие положения методики расчета.
5.6.2. Расчет нормативных характеристик потерь при большом числе факторов.
5.7. Программный комплекс РАП-стандарт.
5.7.1. Состав программного комплекса.
5.7.2. Характеристики программ.
5.7.3. Сертификат, лицензия, аккредитация.
Глава 6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.
6.1. Структура мероприятий.
6.2. Оценка эффективности мероприятий.
6.2.1. Оптимизация режимов электрических сетей по напряжению и реактивной мощности.
6.2.2. Установка и ввод в работу автоматических регуляторов напряжения и реактивной мощности, средств телеизмерений параметров режима сети и средств АСКУЭ.
6.2.3. Перевод генераторов электростанций в режим синхронного компенсатора.
6.2.4. Оптимизация мест размыкания контуров электрических сетей с различными номинальными напряжениями.
6.2.5. Оптимизация законов регулирования напряжения в центрах питания радиальных электрических сетей.
6.2.6. Оптимизация мест размыкания линий 6–35 кВ с двусторонним питанием.
6.2.7. Отключение части трансформаторов в режимах малых нагрузок.
6.2.8. Выравнивание нагрузок фаз в сетях 0,4 кВ.
6.2.9. Мероприятия по реконструкции сетей и установке технических средств снижения потерь.
6.2.10. Мероприятия по совершенствованию системы учета и снижению хищений электроэнергии.
Глава 7. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ.
7.1. Расчет оптимальной мощности компенсирующих устройств.
7.1.1. Что такое реактивная мощность?.
7.1.2. Влияние реактивной мощности на экономические и технические характеристики сетей.
7.1.3. Закономерности оптимальных решений по компенсации реактивной мощности.
7.1.4. Выбор оптимальной мощности КУ в узлах сложной сети.
7.1.5. Интервалы неопределенности экономического эффекта от установки КУ, обусловленные погрешностями исходных данных о нагрузках узлов.
7.1.6. Учет влияния реактивной мощности на напряжение при расчете мощности КУ.
7.1.7. Учет дискретности стандартных мощностей КУ.
7.1.8. Учет затрат на пропускную способность сетей.
7.1.9. Удельное снижение потерь электроэнергии в сетях при установке КУ.
7.1.10. Потери электроэнергии в КУ.
7.2. Взаимоотношения энергоснабжающих организаций и потребителей электроэнергии в части условий потребления и генерации реактивной мощности.
7.2.1. Необходимость регулирования взаимоотношений.
7.2.2. Нормативные документы.
7.2.3. Значения коэффициентов реактивной мощности, указываемые в договорах на оказание услуг по передаче электрической энергии.
7.2.4. Расчет повышающих (понижающих) коэффициентов к тарифам на услуги по передаче электрической энергии.
Глава 8. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
8.1. Параметры электроэнергии.
8.1.1. Отклонения и колебания напряжения и частоты.
8.1.2. Несимметрия трехфазных напряжений и токов.
8.1.3. Несинусоидальность напряжений и токов.
8.1.4. Импульсы, кратковременные провалы и выбросы напряжения.
8.2. Влияние параметров электроэнергии на электрооборудование.
8.2.1. Характеристики влияния.
8.2.2. Влияние параметров электроэнергии на потери в сетях и оборудовании.
8.2.3. Влияние параметров электроэнергии на сроки службы оборудования.
8.2.4. Технологический ущерб.
8.2.5. Влияние параметров электроэнергии на приборы учета.
8.2.6. Учет случайного характера изменения параметров электроэнергии при оценке допустимости режимов работы оборудования.
8.2.7. Технические средства повышения качества электроэнергии.
8.3. Нормирование качества электроэнергии.
8.3.1. Показатели качества электроэнергии.
8.3.2. Нормы на допустимые значения показателей качества электроэнергии.
8.3.3. Сертификация электроэнергии.
8.4. Регулирование напряжения.
8.4.1. Распределительные сети 6–20 и 0,4 кВ.
8.4.2. Основные сети 35 кВ и выше.
8.4.3. Требования к отклонениям напряжения, указываемые в договорах электроснабжения.
8.5. Требования к потребителям в части влияния на качество электроэнергии.
8.5.1. Расчет параметров допустимого влияния потребителя на качество электроэнергии в точке его присоединения к сети общего назначения.
8.5.2. Определение фактического влияния потребителя на качество электроэнергии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1. Интегральные характеристики графиков нагрузки и напряжения.
Приложение 2. Потери электроэнергии в оборудовании сетей и подстанций.
Приложение 3. Методы расчета технических потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ.
Приложение 4. Погрешности методов расчета нагрузочных потерь электроэнергии.
Приложение 5. Отражение реверсивных перетоков в нормативной характеристике потерь электроэнергии.
Приложение 6. Определение симметричных составляющих по результатам измерения фазных и междуфазных напряжений.
Приложение 7. Допустимая вероятность выхода случайного процесса за установленный уровень.
Приложение 8. Стандартные мощности и напряжения.
Приложение 9. Справочные данные по электрооборудованию.
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Железко :: электроэнергия