Metodika zisťovania strát elektriny vo vedení, transformátoroch a elektromotoroch

Stanovenie strát výkonu vo vedení

Straty výkonu ΔE (kW • h) vo vedení, transformátore za účtovné obdobie (mesiac, štvrťrok, rok) vo výrobných podmienkach, pomocou výsledkov experimentálnych meraní, sa odporúča určiť z výrazu

kde Eh.s — straty elektriny za typický deň účtovného obdobia, kW • h; n je počet pracovných dní v účtovnom období.

Víkendové straty energie sa počítajú samostatne.

Typické dni účtovného obdobia sú nasledovné:

• podľa záznamov v knihe jázd určiť spotrebu energie za účtovné obdobie;

• podľa zistenej spotreby za vykazované obdobie sa zisťuje priemerná denná spotreba elektriny;

• podľa knihy jázd sa zistí deň, ktorý má rovnakú (alebo blízku) spotrebu energie ako denná priemerná hodnota získaná vyššie.

Takto zistené dni a ich skutočný rozvrh zaťaženia sa považujú za typické.

Straty elektriny v riadku účtovného obdobia pomocou rozvrhu zaťaženia pre typický deň možno vypočítať podľa vzorca

kde Kf je súčiniteľ tvaru grafu zaťaženia; Ic je priemerná hodnota prúdu linky pre typický deň, A; Re — ekvivalentný aktívny odpor vedenia, Ohm; Tr je počet pracovných hodín za účtovné obdobie.

Pre elektrické zaťaženie väčšiny priemyselných zariadení je Kf zvyčajne v rozsahu 1,01-1,1. Pre podnik, ktorého výrobný program a technologický proces sú pomerne konštantné, sa Kf pohybuje vo veľmi nevýznamných medziach. Preto, aby bolo možné vypočítať straty, tento koeficient sa musí určiť 3 až 5-krát a spriemerovaním jeho hodnoty z týchto údajov sa predpokladá konštantná hodnota v rámci vykazovaného obdobia.

V prevádzkových podmienkach je možné Kf čiary vypočítať s dostatočnou presnosťou podľa údajov merača aktívnej energie podľa vzorca

kde n = t / Δt je počet odčítaní počítadla; t — čas stanovenia Kf, h; Δt — čas jedného označenia, h; Eai-aktívna spotreba elektrickej energie pre i-té označenie stavu elektromera, kW • h; Ea je spotreba činnej elektriny za čas t určený elektromerom, kW • h.

Priemerný prúd linky

kde Ea (Er) je spotreba aktívnej (jalovej) energie za typický deň, kW • h (kvar • h); U – sieťové napätie, kV; Tr je počet pracovných hodín v typickom dni; cosφav — vážená priemerná hodnota účinníka za čas Tr.

Ekvivalentný odpor v prevádzke

kde ΔEa.s — straty činnej energie rozvetvenej siete za čas T, kW • h; I je prúd hlavnej časti siete, A.

Niekedy (pre zložité obvody) je veľmi ťažké určiť ekvivalentný odpor pomocou údajov z prístroja. V tomto prípade ich možno určiť výpočtom.

Pre priamku s koncentrovaným koncovým zaťažením

kde r0 je aktívny odpor vo vzdialenosti 1 m od vedenia; l — dĺžka čiary, m.

Pre rozvetvenú čiaru znázornenú na obr. 1,

kde Rp.l. — aktívny odpor napájacieho vedenia; Ri je aktívny odpor úseku vedenia i-ro od konca napájacieho vedenia k záťaži; K3i = Pi / P1 — koeficient zaťaženia i-tého v porovnaní s najviac zaťaženým úsekom, ktorý sa berie ako prvý.

Vyššie uvedený vzorec je odvodený za predpokladu, že účinníky sekcií sú približne rovnaké.

Ryža. 1. Silový obvod pre náklad mimo dielenských koľajníc TP

Stanovenie strát výkonu v transformátoroch

Straty činnej elektriny v transformátoroch za vykazované obdobie

kde ΔPXX. — straty výkonu pri nečinnosti, kW; ΔРКЗ — strata výkonu pri skrate, kW; T0, Tr — počet hodín pripojenia transformátora k sieti a počet hodín prevádzky transformátora pri zaťažení za vykazované obdobie; Kz = ICp / Inom. t je aktuálny faktor zaťaženia transformátora; ICp – priemerný prúd transformátora za vykazované obdobie, A; Inom t je menovitý prúd transformátora, A.

Ďalšie podrobnosti nájdete tu: Ako určiť stratu elektriny v výkonovom transformátore

Stanovenie strát výkonu v elektromotoroch

Pri veľkých agregátoch (mlyny na mletie triesok a vlákien, triesky, kompresory, čerpadlá a pod.) je potrebné v elektrickej bilancii agregátu počítať so stratami elektrickej energie v motoroch a v nimi poháňaných mechanizmoch.

Pri stacionárnej prevádzke elektromotorov sa straty v nich určujú ako súčet strát v kove vinutia, oceľových a mechanických. Straty v kove vinutia sú určené vyššie uvedenými vzorcami, v ktorých namiesto Ra nahrádzajú: pre jednosmerné motory - odpor kotvy r0, Ohm; pre synchrónne motory — odpor statora r1, Ohm; pre asynchrónne motory — odpor statora a odpor rotora r1 + r2 redukovaný na stator, Ohm.

Straty ocele ΔEa.s (kW • h) sa stanovujú pomocou prístrojov dostupných na veľkých motoroch (merač činnej energie, ampérmeter). Pre asynchrónne motory s vinutým rotorom

kde P0 je výkon s otvoreným rotorom určený meračom alebo wattmetrom, kW; I1.o — prúd statora s otvoreným rotorom určený ampérmetrom motora, A.

Pre všetky motory, okrem asynchrónnych s fázovým rotorom, by sa straty ocele nemali oddeľovať ako nezávislý prvok v elektrickej rovnováhe kvôli zložitosti takejto voľby. Keďže straty v oceli motora závisia len málo od jeho zaťaženia, ako aj od mechanických strát, odporúča sa ich určovať len všeobecne s druhým.

Mechanické straty ΔEmech (kW • h) v jednotke a elektrické straty v oceli redukovaného motora

Pre jednosmerné stroje

kde Px.x je voľnobežný výkon motora pripojeného k mechanizmu, určený počítadlom alebo wattmetrom, kW; Ixx-motorový prúd naprázdno určený ampérmetrom motora, A.

Pretože pre indukčné motory s vinutým rotorom sú straty ocele určené podľa vzorca uvedeného vyššie, mechanické straty možno rozlíšiť pomocou predposledného vzorca.

Pre jednosmerné stroje sú straty ocele malým zlomkom v porovnaní s mechanickými stratami. Vzhľadom na to, že na hriadeli motora sú okrem vlastných strát aj mechanické straty hnacieho mechanizmu, je možné straty v oceli bez väčšej chyby ignorovať a predpokladať, že posledný vzorec určuje mechanické straty motora a mechanizmus .