ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ
Охрид 3-6 октомври 2001
Стојан Марков дипл.ел. инж. МКОЗООоЅ ЈП „ЕСМ"- Подр. .ЈЕлектродистрибуција" - Кочани
ПРЕСМЕТКА НА ЗАГУБИ НА АКТИВНА ЕЛЕКТРИЧНА ЕНЕРГИЈА ЗАВИСНИ ОД ОПТОВАРУВАЊЕ ВО ЕДЕН10 (20) 1сУ ИЗВОД ВО УСЛОВИ
НА ОГРАНИЧЕНИ ПОДАТОЦИ ОД МЕРЕЊАТА
Куса содржина:
Во трудот е направен осврт врз теориоките основи на пресметка на загуби на активна електрична енергија зависни од оптоварување и е образложен еден приближен метод за пресметка на иствте во 10 (20) 1сУ мрежа со користење на оние податоци кои најчесто во праксата се единствено на располагање.
Авѕ1гас1:
А ѕНоЛ геу!е\у оп 1&е Леоге(!С вшѕ ѓог са1си!аип§ е&е Јоѕѕеѕ оѓ асПуе е!ес1пс епег§у сНа(
дерепдѕ оп 1оас1ѕ 1Ѕ ргеѕеп(е<1. А1ѕо, Неге 1Ѕ сЈеѕспвесЈ а теШос! ИагА ргоукЈеѕ ап арргсштасе са1си1аНоп оѓ епег§у 1оѕѕеѕ ш 10 (20) ЈсУ пе(«к>г1сѕ 1»у иѕт^ оп!у еНе <Ја1а сНаС аге ауаЈТе т оиг ргасисе.
1. ВОВЕД
Во рамките на едно електродистрибутивно претпријатие загубите на активна електрична енергија се една секогаш актуелна проблематика, бидејќи тие директно влиЈаат на рентабилноста во работењето. Со оглед на разгранетоста на дистрибутивната мрежа, големиот број на мерни уреди (во кои исто така се јавуваат загуби), големиот број на дистрибутивни трафостаници, а и ниското напонско ниво (поголеми струи), не се ретки случаите во кои вкушште загуби на активна електрична енергија достигнуваат значителен процент од вкупно расположивата електрична енергија ( до 10% и тоа само на напонско ниво 0,41сУ).
Во акциите за намалување на вкупните загуби е особено важно да се разделат техничките од комерцијалните загуби на активна електрична енергија, како и да се има предвид дека техничките загуби се состојат од загуби независни од оптоварувањето и загуби зависни од оптоварувањето.
Намалувањето на комерцијалните загуби (нелегални приклучоци, кражби на електрична енергија, непрочитани броила, неевидентирана енергија, недоволно точни броила, потрошена енергија при дефект на постројка) главно е задача на комерцијалниот сектор, а намалувањето на техничките загуби (загуби независни од оптоварувањето - загуби во празен од и загуби зависни од оптоварувањето) се задача на техничкиот сектор во електродистрибутивната подружница.
За да се определат мерките за намалување на техничките загуби на електрична енергија треба да се има барем приближна информација за нивната големина и тоа во секој елемент од мрежата и за секое напонско ниво посебно.
Пресметката на загубите независни од оптоварувањето е обемна поради големиот број на елементи кај кои се јавуваат загуби во празен од, но таа пресметка е едноставна бидејќи во неа се користат само податоците за физичките големини на мрежата и каталошките податоци на различните производители на вградената опрема Загубите независни од оптоварувањето, со исклучок на загубите во железо на енергетските
Р31-10
трансформатори, се по правило мали Тоа е и главната причина поради КОЈЗ на нивното определување и намалување не се обрнува поголемо внимание Тие се пресметуваат ча да се прикаже нивниот ред на големина и нивниот удел во вкупните технички загуби.
За разлика од пресметката на загубите независни од оптоварувањето, пресметката на загубите зависни од оптоварувањето е сложена бидејќи овие загуби зависат од режимот во кој работи мрежата, те. од интензитетот на струјата во секој од елементите на мрежата Бидејќи не постои можност точно да се претпостават потребите, навиките и желбите на дистрибутивниот конзум, потребно е да се анализира огромен бро) измерени големини. Но, посебен проблем се јавува на пониските напонски нивоа биде)ќи разгранетоста на мрежата е голема, а и поради економичноста на градбата на мрежата с ограничен обемот на вградените мерни уреди во дистрибутивните мрежи
2. ОСВРТ ВРЗ ТЕОРЕТСКИ ОСНОВИ НА ПРЕСМЕТКА НА ЗАГУБИТЕ НА ЕЛЕКТРИЧНА ЕНЕРГИЈА ЗАВИСНИ ОД ОПТОВАРУВАЊЕ
Загубите на електрична енергија и моќност зависни од оптоварувањето се предизвикани од струјата на оптоварување на нејзиниот пат од изворот на енергија кон потрошувачот. Нивната моментна вредност е пропорционална со квадратот на моментната вредност на струјата на оптоварување. Бидејќи струјата на оптоварување е временски променлива големина, следува дека и тие загуби се временски променлива големина Но, најчесто нас не не интересира моментната вредност на загубите на електрична енергија, туку нивниот износ за некој изминат период Најпрактично е загубите на електрична енергија да се разгледуваат на годишно ниво, па затоа зборуваме за годишни загуби на електрична енергија
Да разгледаме случај на трифазен урамнотежен вод оптоварен со наизменична електрична струја ЧИЈ интензитет е функција од времето Загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварувањето, пресметани за период Т, се пресметуваат со равенката
А (I) Равенката (1) може да се напише и во вид [1]:
Т». (2) каде што е:
/тех - максимално струјно оптоварување на водот во итервалот 0 < I < Т, К - активна отпорност на една фаза од водот,
гу= - — г - - таканаречено време на траење на врвните загуби
тах
Директна пресметка на времетраењето на врвните загуби ту не е можна бидејќи во практиката не е познат математичкиот израз на струјното оптоварување на водот /=/(/) Но, различни автори, кои на различни начини ја апроксимираат годишната крива на времетраење на оптоварување, дошле до емпириски изрази за времетраен>ето на врвните загуби Таков еден израз е [1]:
ту =(0,124+ 10 4ГУ)2 8760, 0)
каде што Тч е т.н времетраење на врвно оптоварување за коешто важи
Т, = (Г^соѕ^у + Т^ѕш2^)"2, (4)
при што е.
т — IV
* Ур ~ "р ' ЛЧЈ = "ЧЈ
Гур - времетраење на врвно активно оптоварување,
ЈУр - активна електрична енергија која е пренесена низ водот во тек на разгледуваната година,
РПВХ - максимална активна моќност која се појавила на водот во разгледуваната година,
ГУЧ - времетраење на врвно реактивно оптоварување,
И^ - реактивна електрична енергија која е пренесена низ водот во тек на разгледуваната година,
бпнх- максимална реактивна моќност која се појавила на водот во разгледуваната година,
СОЅфу = РПЦХ/ (Р^тах + б^паО"2 - фаКТОр НЗ МОЌНОСТ 1фИ ВрВНО ОПТОВаруваЊб.
Според [1], точноста на резултатите (ДЈУР ) добиени со помош на изложениот метод (метод на врвни оптоварувања со користење на емпирискиот израз за времетраење на врвните загуби) не е голема. Во најлош случај грешката е до 50%.
Нешто подобра точност на пресметките се добива ако се избегне користењето на емпирискиот израз за времетраењето на врвните загуби (ту). Тоа се постигнува со примена на методот на максималнги оптонаруван.а чатшглш од фактпрот на активното оптоваруван.е и факгтррот на загубите. Во овој метод за пресмвтка на загубите се користи равенката [2].
ДИ>р= 3 К /2ИИ ѓе V Т Г»Н (5)
којашто може да се запише и во вид:
Рг
•""
<р (6)
каде што е:
/пнх - максимална струја на оптоварување на водот во разгледуваниот период (една година),
К. - активна отпорност на водот,
ѓе - фактор на едновременост кој се движи од 0,8 до 1,0 во зависност од напонското ниво,
V - фактор на загуби кој се одредува во функција од факторот на оптоварување т, за кој важи: т = 1Ур/( Ртп Т),
Жр - пласирана активна електрична енергија во текот на целата година, Ртл - максималната (врвна) моќност која е постигната во таа година на
разгледуваниот вод
Т - времетраење на погонот , т.е. Т = 8760 1).
Факторот на загуби V може да се определи на неколку начини ( аналитички , со користење на готови дијаграми и сл.). Во овој труд ќе ја користиме равенката според Но1т§гееп -
т2(2+го2)
и= (соѕ2 <р9) — р^; — ~ + (ѕм ^)т, (7)
1 + 2т
каде шго со соѕ <р^ е означен факторот на моќност во моментот на врвната моќност
Точноста на пресметката со овој метод е доволна за груби пресметки (при практична употреба) , а методот е применлив дури и за напонско ниво 0,4 1сУ ( секако доколку постојат неопходните податоци од мерењата на електричните големшш).
3. МЕТОД НА БКВИВАЛЕНТЦА ОТПОРНОСТ НА 10 (20) ќУ ИЗВОД
Во нашата практика, најчесто, мерниот прибор е поставен само на главните водови, т е. на почетокот на секој 10 (20) 1сУ извод , каков што е случаЈот и во ТС 110/35/10 КУЛсУ/КУ „Кочани". Во таков случај за пресметка на загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување неопходна е примената на методот на еквивалентна отпорност.
Суштината на овој метод е во еквивалентирањето на разгранетиот 10 (20) 1сУ извод со еден фиктивен вод со активна отпорност Ке во којшто, при иста влезна струја Л, ќе се јават еднакви загуби на моќност како и во вистинскиот разгранет извод
Значи основно е .
ДР = ДРеКу (8)
Применета на изводоту равенката (8) ќе гласи:
(=1
каде што е:
• т, - вкупен брОЈ на /- ти делници на изводоту,
• /?у/ -активнаотпорностнаг-таделницаодизводоту,
• // - струја во /-тата делница на изводоту,
• Ку • еквивалентен отпор нау-тиот извод,
• /Е, - струја на почетокот од изводот; (влезна струја) Активните отпорности се пресметуваат според равенката:
(10) каде што е
• гј - активна отпорност по единица должина на /-тата делница,
• // - должина на Ј-тата делница.
Бидејќи не можеме точно да ги одредиме струите /,' (немаме вградено потребни мерења) , претпоставуваме дека важи:
каде што е :
• Ѕх, - сумарна инсталирана моќност на сите трансформатори 10(20) / 0,4 ЈсУЛсУ кои се приклучени на;-тиот извод,
• Ѕцу' - вкупна инсталирана моќност на трансформаторите 10/0,4 1сУ/1сУ кои се напојуваат преку 1-тата делница
Со ваквата претпоставка еднаквоста (9) се преобразува во.
од каде што следува
(12)
Ако сакаме во еквивалентната отпорност на ИЗВОДОТЈ да влезат и трансформатор- ските станици 10 (20)/0,4 1сУ/1сУ, тогаш равенката (12) го добива обликот:
сил/ (13)
Во равенката (13) е воведена апроксимацијата 1/м/ = С/т = 10 (20) 1сУ со што многу се поедноставува пресметката. Со Ц& е означен напонот на почетокот на изводите.
Вака добиената вредност на еквивалентната отпорност можеме да ЈЗ внесеме во релациите за пресметка на загубите. Така, во првиот метод равенката (2) станува
ЗЛе /2т«Т„ (14)
додека во вториот метод равенката (5) станува:
(15)
Значи, со комбинација на методот на еквивалентна отпорност со било кој друг метод за пресметка на загубите зависни од оптоварување добиваме можност за брза процена на загуби во 10 (20) 1сУ мрежа во која мере&а постојат само на почетоцнте од секој извод.
4. ПРЕСМЕТКА НА ЗАГУБИ НА АКТИВНА ЕЛЕКТРИЧНА БНЕРГИЈА 3 АВИСНИ ОД ОПТОВАРУВ АЊЕ ВО ЕДЕН ПОСТОЕЧКИ 10 ќУ ИЗВОД Го разгледуваме 10 1сУ извод „Станица" кој е еден од 19 - те активни 10 ИУ изводи од ТС 110/35/10 1сУ/1сУЛсУ „Кочани* и тоа како прв (/=1). Потребно е да пресметаме колкав е износот на загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување во годината 1998 ; при што како влезни големини ги имаме следните.
• Дпах! = 82 А (максимално струјно оптоварување на изводот за 1998 г. - вредност која е отчитана од Дневник на ТС 1 10/35/10 1сУ/1сУ/1сУ „ Кочани *\ и е постигната на ден 06.01.1998 година);
• 1Ур) = 5.275.470 1е\УН (активна електрична енергија на влезот од изводот за 1998 година - добиена како разлика на состојби на броило сместено во 10 ќУ изводна ќелија, кое се чита еднаш месечно);
• 1У,,, = 2.271.810 ЈсУАЛ (реактивна електрична енергија на влезот од изводот за 1998 година - добиена како разлика на состојби на броило сместено во 10 1сУ изводна ќелија, кое се чита еднаш месечно).
Шемата на врските со податоците за физичките големини на изводот се дадени на сликата 1.
ТС 10/0,4 " Автобуска ТС 10/0,4 "Напредок" ТС 10/0,4 "Касарски ТС 10/0.4 " АСНОМ "
10 (сУ станица" круг"
400 1сУА
тс
1РР41-А 3x150, 806 т А 1РО 133x35 ,360 т , К = 0.1612 П К = 0,1872 П 10/35/10 ќУ
^ РР41 3x50 . 300 т А
11 = 0,111 П
^ РР41 3 х 95 , 340 т Л К = 0.0646 П
А1/Ре 3x35 ,420 т К = 0.357 П
4001сУА
ТС 10/0.4 "Крсте Мисирков"
Слика 1. Шема на набљудуваниот извод
Од сликата се гледа дека изводот има 5 делници, а тоа значи дека е /и, = 5 Пресметани големини:
соѕф1 = соѕ [агс1§ (ЈУ„|ЛУр,)] = 0,918 = соѕсрУ1 Лшх, = ^З * 10,5 * 1Ж1 * соѕ ф, = 1369,7 Ш
Еквивалентната отпорност на целиот извод (без трансформаторските станици) е
п 1—1 Ае| =
/?е, =(0,1612 * 17007 + 0,1872 * 14502 + 0,1 1 1 * 6502 + 0,0646 * 4002 + 0,357 *• 4002)/ 17002 /?е, = 0,337 П
Со користен>е на овие податоци веќе можат да се пресметаат загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување. Така, според Но1т§гееп - К.ип§и се добива
V, = (соѕ2 р„, ) — - - - - + (ѕт 1 + 2т,
т, = \Ур1/(Р^ Т)
т, = 52754707(1369,7 * 8760) = 0,44
VI = 0,9182 [ 0,442 (2 + 0,442 )/(! +2*0,44)] + (1 - 0,9182) * 0,44 = 0,19 + 0,07 = 0,26 Т = 8760Н ,
/е,= 1 , /?е, = 0,337 Д , 4«, = 82 А, од каде што следува
ДИ/р, = 15483042 \УН = 15 483 ШК односно
А^р1% =100 Д^р, / \УР, = 0,29%.
Ако, за споредба, пресметката на загубите се изврши со помош на равенката (14).
ќе биде:
1 = (0,124+1(Г47',)287бО,
Ако заради упросгување се земе дека е соѕ сру| = 1, што не е далеку од реалноста, ќе сс добие
ГУ| = Тур! = И^р|/ Ртах!)
Гур, = 3852 Н, т„ = 2271 Н, од каде што следува.
Д 1УР, = 15440443 \УН = 15 440 ШК односно
А ^р,% = 0,29 %.
Како што се гледа од добиените резултати, во ОВОЈ случаЈ, со двата метода се добиваат практично еднакви резултати.
5. УПОТРЕБА НА МИНИМУМ ВЛЕЗНИ ПОДАТОЦИ ОД МЕРЕЊА
Од изложеното се гледа дека за да се изведе пресметката треба да се располага со една од следните тројки влезни податоци од мерења на почетокот од изводоту:
1 Агах/ , МрЈ , 2- Ргсшсу.И
•^- 'ПИЈЏ > "РУ > * тшу»
^ 'тах/ > "ру » "ф»
5 /тоџ , ШЈ , СОЅ^\,.
Доколку мерења на електрична енергаја не постојат на секој извод посебно, туку постои само едно главно мерење за целата ТС Х/10(20) ЈсУЛсУ, тогаш со помош на тројката големини /„^ , т, , соѕ^ сепак може да се добие информација за големината на загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварувањето. Имено, може да се земе дека е :
УП, = т = ^(„елато/^ РтахСцим Т0> * 8760) И
со што само податокот за /т^ е земен од мерењето на разгледуваниот извод.
6. ЗАКЛУЧОК
Во литературата се познати методот на еквивалентна отпорност и повеќе методи за пресметка на загуби на активна електрична енергија зависни од оптоварување, но не е образложена комбинацијата на овие методи , која во нашата пракса (недостаток на податоци од мерења) е единствено применлива за пресметка на загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување. Во овој труд е прикажана пресметка на загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување со користење на минимум влезни податоци од мерења на електрични големини на почетокот на 10 (20) 1еУ извод (податоци кои во нашата пракса се достапни). На крајот се пресметани загубите на активна електрична енергија зависни од оптоварување кај еден постоен 10 1сУ извод од ТС 110/35/10 ЈсУЛсУЛеУ „Кочаниад и даден е коментар за користење на влезните податоци добиени преку мерењата.
Една од целите на овој труд е да се анимира нашата стручна јавност за поголем ангажман околу проблематиката на загубите на активна електрична енергија
7. ЛИТЕРАТУРА
[1] „Си&1С1 еЈе&пспе епегзде 1 ѕпа§е и сНѕ1гЉи(1Угит тгетата" - К.ас1па 23Јес1тса 1пѕ(1(и( га е!е!с4горпуге(1и, Ѕагајеуо 1980 §.
[2] „Упатсгво за пресметка на техничките загуби на електрична енергијаад - ЈП „ЕСМ"
Сектор за пренос и дистрибуција - Скопје, 1999 г.
[3] Драгослав А. Рајичиќ : „Вовед во дистрибутивни електроенергетски системи", ЕТФ Скопје, 1995 г.
[4] Дневник на ТС 110/35/10 КУЛсУЛсУ „Кочании; Книга на мерења на ТС 110/35/10
1сУ/1сУ/1сУ „Кочани"- Ш „ЕСМГ Подружница „Електродистрибуција" Кочани, Кочани 1998 г.
БЛАГОДАРНОСТ:
Авторот му заблагодарува на проф. Д. Рајичиќ на помошта при изработката на ОВОЈ труд.
