Elektros energijos praradimas. Nuostolių transformatoriuje nustatymas
23/01/2014Viena iš svarbiausių šiandienos energetikos problemų yra elektros energijos praradimas transportuojant tinklais. Vartotojams jie daro neigiamą įtaką elektros energijos tiekimo kokybei, o energetikos įmonėms – ekonomikai. Taip pat energijos nuostoliai neigiamai veikia visos maitinimo sistemos veikimą. Jie vadinami faktiniais arba ataskaitiniais. Tokie nuostoliai atspindi elektros energijos, kuri buvo patekusi į tinklą, ir tos, kuri buvo tiekiama vartotojams, skirtumą.
Energijos nuostoliai gali būti klasifikuojami pagal įvairius komponentus: nuostolių pobūdį, įtampos klasę, elementų grupę, gamybos bloką ir kt. Bandysime juos atskirti pagal fizinę prigimtį ir kiekybinės vertės nustatymo metodų specifiką. Galima išskirti šiuos parametrus:
1. Techninio pobūdžio nuostoliai. Jie atsiranda perduodant energiją elektros tinklais ir sukelia fiziniai procesai kurios atsiranda laiduose ir įrangoje.
2. Elektros energija, kuri išleidžiama pastočių darbui ir personalo veiklai užtikrinti. Tokią energiją nustato skaitikliai, sumontuoti ant elektrinių pagalbinių transformatorių.
3. Nuostoliai dėl jo matavimo prietaisais klaidų.
4. Komercinio pobūdžio nuostoliai. Tai energijos vagystės, skaitiklių rodmenų skirtumai ir vartotojų atliekami mokėjimai. Jie apskaičiuojami pagal skirtumą tarp praneštų nuostolių ir mūsų nurodytos elektros nuostolių sumos pirmose trijose pastraipose. Energijos nuostoliai, atsirandantys dėl vagystės, priklauso nuo žmogiškojo faktoriaus. Tai -. Tačiau pirmieji trys komponentai atsiranda dėl technologinių proceso poreikių, dabar apie juos ir kalbėsime.
Elektra – tai produktas, kuriam transportuoti pakeliui nuo gamintojo iki vartotojo nereikia papildomų resursų, o suvartojama pati. Šis procesas yra neišvengiamas. Iš tiesų, perkeldami transporto priemones iš taško A į tašką B, mes eikvojame benzino, dujų ar elektros variklio energiją ir laikome tai savaime suprantamu dalyku. Niekada nesakome, kad gabenant krovinį „benzino nuostoliai siekė 10 litrų“, dažniausiai vartojamas posakis „benzino sąnaudos siekė 10 litrų“. Transportui sunaudotą elektros kiekį, kaip pavyzdyje su automobiliais, vadiname nuostoliais. Šio termino esmė vaizduojant neišmanančius žmones yra bloga organizuotas procesas elektros energijos transportavimas, kuris gali būti susijęs su nuostoliais gabenant bulves ar grūdus. Norėdami pamatyti priešingai, apsvarstykite pavyzdį.
Judant elektra nukeliauja šimtus kilometrų, toks procesas negali vykti be tam tikrų išlaidų. Norėdami aiškiau parodyti vaizdą, palyginame transmisiją elektros energija su šiluminės energijos perdavimu, kurie iš esmės yra labai panašūs. Šiluminė energija transportavimo metu taip pat praranda dalį savęs. Pavyzdžiui, per vamzdžių izoliaciją, kuri negali būti tobula. Tokie nuostoliai neišvengiami, jie visiškai nepanaikinami, o tik mažinami gerinant izoliaciją, pakeičiant vamzdžius pažangesniais. Procesas reikalauja didelių materialinių išlaidų. Tuo pačiu metu naudingų darbų, skirtų pačiai šiluminei energijai transportuoti, tokie nuostoliai neatlieka. Transportavimas vamzdžiais vyksta dėl siurblinių suvartojamos energijos. Vamzdžių plyšimo ir nesandarumo atvejais karštas vanduo išorėje terminas „nuostoliai“ gali būti taikomas visiškai. Elektros energijos perdavimo nuostoliai yra šiek tiek kitokio pobūdžio. Jie įsipareigoja naudingo darbo. Kaip ir vandens pavyzdyje, elektra negali „nutekėti“ iš laidų.
Elektros tinklas yra keitiklis ir skirstomoji sistema. Jo dalys tarpusavyje sujungtos laidais ir kabeliais. Šimtuose ir tūkstančiuose kilometrų, skiriančių energijos gamintoją ir vartotoją, yra transformavimo ir šakojimo sistemos, kurios yra perjungimo įrenginiai ir laidininkai. Srovė, kuri teka šiais laidininkais, yra tvarkingas elektronų judėjimas. Judėdami jie susiduria su kristalinės medžiagos struktūros kliūtimis. Kad įveiktų šią kliūtį, elektronas turi išleisti tam tikrą savo kiekį vidinė energija. Pastaroji virsta šilumos energija ir dingsta be pėdsakų aplinką. Tai yra elektros energijos „praradimas“.
Bet nurodyta priežastis palei kurią jie atsiranda, nėra vienintelis. Ilgoje kelionėje energija susitinka su daugybe perjungimo įrenginių starterių, jungiklių, jungiklių ir pan. Jie susideda iš galios kontaktų, kurių varža didesnė nei vienarūšių laidininkų – laidų ar kabelių. Eksploatacijos metu susidėvi kontaktai, dėl to pablogėja elektros laidumas ir dėl to prarandama elektra. Šiame procese svarbūs ir kontaktai tose vietose, kur yra laidinis ryšys su visokiais įrenginiais, įrenginiais ir sistemomis. Iš viso visi sujungimo taškai reiškia didelius energijos nuostolius. Energijos nuostolius gali dar padidinti nesavalaikė elektros tinklų ruožų prevencija ir kontrolė. Galima pavadinti dar vieną elektros nutekėjimo priežastį: kad ir kaip gerai būtų izoliuoti laidai, tam tikra srovės dalis vis tiek patenka į žemę.
Pasenusios elektros izoliacijos vietose nuostoliai natūraliai didėja. Jų skaičiui įtakos turi ir tai, kiek perkrauta įranga – transformatorinės pastotės, skirstomieji punktai, kabelinės ir oro linijos. Galima daryti išvadą, kad savalaikis įrangos būklės stebėjimas, būtinas remontas ir keitimas, eksploatavimo reikalavimų laikymasis sumažina energijos nuostolius. Nuostolių skaičiaus padidėjimas liudija apie tinklo problemas, dėl kurių reikia atnaujinti techninę įrangą, tobulinti metodus ir veikimo priemones.
Tarptautiniai ekspertai nustatė, kad energijos nuostoliai perduodant elektros tinklais laikomi tinkamais, jei jų dydis yra ne didesnis kaip 4-5%. Tuo atveju, kai jie pasiekia 10%, jie turėtų būti laikomi didžiausiais leistinais. AT skirtingos salys balai gali labai skirtis. Tai priklauso nuo energetikos sistemos plėtros principų. Lemiami veiksniai yra dėmesys didelėms elektrinėms ir ilgoms elektros linijoms arba mažos galios stotims, esančioms apkrovos centruose ir pan. Tokiose šalyse kaip Vokietija ir Japonija nuostolių lygis yra 4-5%. Šalyse, kur teritorija ilga ir energijos sistema sutelktas į galingas elektrines, nuostolių skaičius artėja prie 10 proc. Norvegija ir Kanada yra to pavyzdžiai. Energijos gamyba kiekvienoje šalyje yra unikali. Todėl bet kurios šalies rodiklius taikyti Rusijos sąlygomis visiškai beprasmiška.
Situacija Rusijoje rodo, kad nuostolių lygį galima pagrįsti tik konkrečių grandinių ir tinklo apkrovų skaičiavimais. Nuostolių dydį Energetikos ministerija nustato kiekvienai tinklo įmonei atskirai. AT skirtingi regionaišie skaičiai skiriasi. Vidutinis Rusijos rodiklis buvo 10 proc. Problemos svarba kasmet didėja. Šiuo atžvilgiu yra didelis darbas apie nuostolių analizę ir jų mažinimą veiksmingi metodai skaičiavimas. Taigi „AO-Energo“ pateikė visą visų kategorijų tinklų nuostolių komponentų skaičiavimo rinkinį. Šis kompleksas gavo atitikties sertifikatą, kurį patvirtino Rusijos UES CDU, Rusijos Glavgosenergonadzor ir Rusijos RAO UES Elektros tinklų departamentas. Elektros tarifų nustatymas priklauso ir nuo nuostolių normų šioje srityje. Tarifus reguliuoja federalinės ir regioninės energetikos komisijos. Organizacijos privalo pagrįsti joms tinkamą energijos nuostolių lygį ir įtraukti jį į tarifus. Energetikos komisijos savo ruožtu analizuoja šiuos pagrindimus ir arba juos priima, arba pataiso. Lyderis pagal minimalius energijos nuostolius šalyje yra Chakasijos Respublika. Čia šis skaičius yra 4%.
Paskaita Nr.7
Galios ir elektros nuostoliai tinklo elementuose
1. Galios nuostoliai tinklo elementuose.
2. Galios nuostolių elektros linijose skaičiavimas.
3. Galios nuostolių skaičiavimas elektros perdavimo linijose su tolygiai paskirstyta apkrova.
4. Galios nuostolių transformatoriuose skaičiavimas.
5. Sumažintos ir skaičiuojamos vartotojų apkrovos.
6. Elektros nuostolių skaičiavimas.
7. Galios nuostolių mažinimo priemonės.
Galios nuostoliai tinklo elementuose
Norint nustatyti kiekybinę elektros tinklo elementų veikimo charakteristiką, atsižvelgiama į jo veikimo režimus. Darbo režimas- tai pastovi elektros būsena, kuriai būdingos srovių, įtampų, aktyviosios, reaktyviosios ir tariamosios galios vertės.
Pagrindinis režimų skaičiavimo tikslas yra nustatyti šiuos parametrus tiek režimų leistinumui patikrinti, tiek tinklo elementų veikimo efektyvumui užtikrinti.
Srovių verčių tinklo elementuose ir įtampų jo mazguose nustatymas prasideda nuo bendros galios pasiskirstymo elemente paveikslo kūrimo, t.y. nustatant galias kiekvieno elemento pradžioje ir pabaigoje. Šis modelis vadinamas srauto pasiskirstymu.
Skaičiuojant galią elektros tinklo elemento pradžioje ir pabaigoje, atsižvelgiama į galios nuostolius elemento varžose ir jo laidumo įtaką.
Galios nuostolių elektros linijose skaičiavimas
Aktyvieji galios nuostoliai PTL sekcijoje (žr. 7.1 pav.) atsiranda dėl laidų ir kabelių aktyviosios varžos, taip pat dėl jų izoliacijos netobulumo. Trifazės elektros perdavimo linijos aktyviosiose varžose prarasta ir jos šildymui sunaudota galia nustatoma pagal formulę:
https://pandia.ru/text/78/372/images/image002_165.gif" width="329 height=29" height="29">
kur Absorption" href="/text/category/absorbtciya/" rel="bookmark">absorbcija . Nuostoliai apskaičiuojami naudojant formulę:
kur U
G– aktyvus LEP laidumas.
Projektuojant oro perdavimo linijas, galios nuostolius koronai linkę sumažinti iki nulio, pasirenkant tokį laido skersmenį, kai koronos tikimybės praktiškai nėra.
Reaktyviosios galios nuostoliai PTL sekcijoje atsiranda dėl indukcinių laidų ir kabelių varžų. Trifazėje perdavimo linijoje prarandama reaktyvioji galia apskaičiuojama panašiai kaip ir aktyviosios varžos prarandama galia:
Elektros perdavimo linijos įkrovimo galia, sukuriama dėl talpinio laidumo, apskaičiuojama pagal formulę:
,
kur U- linijinė įtampa elektros perdavimo linijos pradžioje arba pabaigoje;
B- LEP reaktyvusis laidumas.
Įkrovimo galia sumažina tinklo reaktyviąją apkrovą ir taip sumažina energijos nuostolius jame.
Galios nuostolių skaičiavimas elektros perdavimo linijose su tolygiai paskirstyta apkrova
Eilėmis vietiniai tinklai (
) tos pačios galios vartotojai gali būti vienodu atstumu vienas nuo kito (pvz.,). Tokios perdavimo linijos vadinamos tolygiai paskirstytos apkrovos linijomis (žr. 7.2 pav.).
Vienodai apkrautoje trifazėje kintamosios srovės linijoje, kurios ilgis L su visa srovės apkrova aš srovės tankis ilgio vienetui bus aš/L. Su linijiniu aktyviu pasipriešinimu r 0 aktyviosios galios nuostoliai bus:
https://pandia.ru/text/78/372/images/image011_59.gif" width="279" height="108 src=">
Jei apkrova būtų sutelkta pabaigoje, galios nuostoliai būtų apibrėžiami taip:
.
Palyginus pateiktas išraiškas, matome, kad galios nuostoliai linijoje su tolygiai paskirstyta apkrova yra 3 kartus mažesni.
Galios nuostolių transformatoriuose skaičiavimas
Transformatorių ir autotransformatorių aktyviosios ir reaktyviosios galios nuostoliai skirstomi į nuostolius plieno ir nuostolius varyje (apkrovos nuostolius). Plieno nuostoliai yra transformatorių laidumo nuostoliai. Jie priklauso nuo naudojamos įtampos. Apkrovos nuostoliai yra transformatorių varžos nuostoliai. Jie priklauso nuo apkrovos srovės.
Transformatorių plieno aktyviosios galios nuostoliai yra nuostoliai dėl įmagnetinimo apsisukimo ir sūkurinių srovių. Nustatoma pagal transformatoriaus tuščiosios eigos nuostolius, kurie nurodyti jo paso duomenyse.
Plieno reaktyviosios galios nuostoliai nustatomi pagal transformatoriaus tuščiosios eigos srovę, kurios procentinė vertė nurodyta jo paso duomenyse:
Galios nuostolius transformatoriaus apvijose galima nustatyti dviem būdais:
Pagal lygiavertės grandinės parametrus;
pagal transformatoriaus paso duomenis.
Galios nuostoliai pagal ekvivalentinės grandinės parametrus nustatomi pagal tas pačias formules kaip ir elektros perdavimo linijai:
,
kur S– apkrovos galia;
U– linijos įtampa antrinėje transformatoriaus pusėje.
Trijų apvijų transformatoriaus arba autotransformatoriaus variniai nuostoliai apibrėžiami kaip kiekvienos apvijos galios nuostolių suma.
Gausime išraiškas galios nuostoliams nustatyti pagal dviejų apvijų transformatoriaus paso duomenis.
Vardinės lentelės duomenyse nurodyti trumpojo jungimo nuostoliai nustatomi esant transformatoriaus vardinei srovei
(7.1)
Bet kuriai kitai apkrovai nuostoliai transformatoriaus varyje yra
(7.2)
Padalinę išraišką (7.1) iš (7.2), gauname
Kur galime rasti https://pandia.ru/text/78/372/images/image021_30.gif" width="149" height="52">
Jei skaičiavimo išraiškoje pakeiskite transformatoriaus reaktyvumo nustatymo išraišką, gausime:
Taigi bendras galios nuostolis dviejų apvijų transformatoriuje yra lygus:
Jei pastotėje su bendra apkrova S veikia lygiagrečiai n identiški transformatoriai, tada jų ekvivalentinės varžos į n kartų mažiau, o laidumas in n kartų daugiau. Tada
Dėl n identiški trijų apvijų transformatoriai (autotransformatoriai), veikiantys lygiagrečiai, galios nuostoliai apskaičiuojami pagal formules:
kur Sį, S Su, S n - atitinkamai galia, einanti per transformatoriaus aukštesnės, vidutinės ir žemesnės įtampos apvijas.
Sumažintos ir skaičiuojamos vartotojų apkrovos
Apskaičiuota ekvivalentinė tinklo sekcijos grandinė yra gana sudėtinga konfigūracija, atsižvelgiant į pilna schema elektros perdavimo linijų ir transformatorių keitimas. Siekiant supaprastinti tinklų, kurių vardinė įtampa iki 220 kV imtinai, projektavimo schemas įvedama „sumažintų“, „projektinių“ apkrovų sąvoka.
Vartotojų pastočių apkrova, sumažinta į aukštesnės įtampos pusę, yra nurodytų žemos ir vidutinės įtampos magistralių apkrovos galių ir galios nuostolių transformatorių varžose ir laiduose suma. ES apkrova, sumažinta į aukštesnės įtampos pusę, yra generatoriaus galių suma, atėmus vietinės zonos apkrovą ir galios nuostolius transformatorių varžose ir laiduose.
Pastotės ar elektrinės projektinė apkrova apibrėžiama kaip elektros perdavimo linijos, prijungtos prie pastotės ar maitinimo šaltinio aukštesnės įtampos magistralių, sumažintos apkrovos ir pusės įkrovimo galios algebrinė suma.
Įkrovimo galios nustatomos prieš skaičiuojant režimą pagal vardinę, o ne realią įtampą, o tai įveda visiškai priimtiną skaičiavimo paklaidą.
Galimybė supaprastinti projektavimo schemą naudojant „sumažintų“ ir „apskaičiuotų“ apkrovų sąvokas parodyta fig. 7.3:
 |
Elektros nuostolių skaičiavimas
Perduodant elektros energiją, dalis jos išleidžiama šildymui, sukuriant elektromagnetinius laukus ir kitus efektus. Šios išlaidos vadinamos nuostoliais. Elektros energijos pramonėje sąvoka „nuostoliai“ turi specifinę reikšmę. Jei kitose pramonės šakose nuostoliai siejami su nekokybiškais gaminiais, tai elektros energijos praradimas yra jos perdavimo technologinės išlaidos.
Elektros nuostolių dydis priklauso nuo apkrovos kitimo pobūdžio nagrinėjamu laikotarpiu. Pavyzdžiui, elektros perdavimo linijoje, veikiančioje su pastovia apkrova, laikui bėgant galios nuostoliai t apskaičiuojami taip:
kur https://pandia.ru/text/78/372/images/image035_17.gif" align="left" width="289" height="222 src=">Tarkime, kad vartotojų apkrova per metus pasikeitė pagal kitas tvarkaraštis(žr. 7.4 pav.). Tada
Integralas iš tikrųjų yra plotas, kurį riboja srovės kvadrato kitimo grafikas. Taigi aktyviosios elektros nuostoliai yra proporcingi kvadratinės metinės apkrovos kreivės plotui.
Kadangi maitinimo imtuvo šynų įtampa šiek tiek keičiasi, jos vertę galima laikyti nepakitusia. Integralo pakeitimas stačiakampių plotų suma žingsniu Δ ti, mes gauname:
Elektros nuostoliai transformatoriuose tam tikram apkrovos grafikui naudojant paso duomenis apskaičiuojami pagal formules:
dviejų apvijų
trijų apvijų transformatoriams (autotransformatoriams)
https://pandia.ru/text/78/372/images/image041_16.gif" width="412" height="52">,
kur https://pandia.ru/text/78/372/images/image043_12.gif" width="148" height="48">
Įprastoms apkrovos kreivėms vertė τm nustatoma pagal žinomą vertę Tm:
(7.3)
Pagal šį metodą galios nuostoliai tinklo elementuose apskaičiuojami pagal formules:
elektros linijose
dviejų apvijų transformatoriuose
https://pandia.ru/text/78/372/images/image047_11.gif" width="604" height="52">
Vertė τm in apskaičiuojamas pagal formulę (7.3) pagal reikšmę Tm kurio vertė nustatoma kaip svertinis vidurkis:
Kiekis τm elektros perdavimo linijai, tiekiančiai kelis vartotojus.
Priemonės galios nuostoliams sumažinti
Energijos ir elektros energijos nuostoliai pasiekia reikšmingas vertes ir yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos tinklų efektyvumui. Jų vertė reguliuojama Nacionalinio elektros reguliavimo komiteto (NERC) nutarimais tinkluose, kurių įtampa iki 35 kV, ir tinkluose, kurių įtampa ne didesnė kaip 35 kV.
Daugiausia elektros nuostolių (60 - 70%) susidaro 6 - 10 kV įtampos tinkluose. Todėl šių įtampų tinklams ir elektriniams imtuvams taikomos šios priemonės:
Aukštesnio įtampos lygio naudojimas (10 kV vietoj 6 kV);
· Įtampos lygio didinimas tinkle naudojant įtampos reguliavimo įrenginius;
aktyviosios ir reaktyviosios galios srautų reguliavimas atskirose tinklo grandyse;
· racionalių elektros energijos tiekimo grandinių vartotojams panaudojimas, leidžiantis ekonomiškiau apkrauti elektros perdavimo linijas ir transformatorius;
Įmonių energetikos objektų racionalizavimas – tobulinimas cosφ, teisingas pasirinkimas elektros variklių galia ir apkrova.
Transformatorius yra įrenginys, skirtas tinklo elektros energijai paversti. Šis įrenginys turi dvi ar daugiau apvijų. Darbo metu transformatoriai gali konvertuoti srovės dažnį ir įtampą, taip pat tinklo fazių skaičių.
Vykdant nurodytas funkcijas, transformatoriuje stebimi galios nuostoliai. Jie turi įtakos pradiniam elektros energijos kiekiui, kurį prietaisas gamina išėjime. Kokie yra transformatoriaus nuostoliai ir efektyvumas, bus aptarta toliau.
Įrenginys
Transformatorius yra statinis įrenginys. Jis veikia elektra. Konstrukcijoje nėra judančių dalių. Todėl elektros sąnaudų padidėjimas dėl mechaninių priežasčių neįtraukiamas.
Energijos įrenginių eksploatavimo metu ne darbo valandomis išauga elektros sąnaudos. Taip yra dėl plieninių aktyvių tuščiosios eigos nuostolių augimo. Tuo pačiu metu vardinė apkrova mažėja didėjant reaktyviojo tipo energijai. Energijos nuostoliai, kurie nustatomi transformatoriuje, reiškia aktyviąją galią. Jie atsiranda magnetinėje pavaroje, ant apvijų ir kitų įrenginio komponentų.
Nuostolių samprata
Įrenginio veikimo metu dalis maitinimo tiekiama į pirminę grandinę. Jis išsisklaido sistemoje. Todėl į apkrovą gaunama galia nustatoma žemesniu lygiu. Skirtumas yra bendras transformatoriaus galios sumažėjimas.
Yra dvi priežastys, dėl kurių padidėja įrangos energijos suvartojimas. Jie yra paveikti įvairių veiksnių. Jie skirstomi į šiuos tipus:
- Magnetinis.
- Elektros.
Jie turėtų būti suprantami, kad būtų galima sumažinti elektros nuostolius galios transformatoriuje.
Magnetiniai nuostoliai
Pirmuoju atveju magnetinės pavaros plieno nuostoliai susideda iš sūkurinių srovių ir histerezės. Jie yra tiesiogiai proporcingi šerdies masei ir jos magnetinei indukcijai. Pati geležis, iš kurios gaminama magnetinė pavara, turi įtakos šiai charakteristikai. Todėl šerdis yra pagaminta iš elektrinio plieno. Plokštės pagamintos plonos. Tarp jų yra izoliacijos sluoksnis.
Be to, srovės dažnis turi įtakos transformatoriaus įtaiso galios sumažėjimui. Jai didėjant, didėja ir magnetiniai nuostoliai. Šiam indikatoriui įtakos neturi įrenginio apkrovos pokyčiai.
Elektros nuostoliai
Galios sumažėjimą galima nustatyti apvijose, kai jos šildomos srove. Tinkluose tokios išlaidos sudaro 4-7 proc viso sunaudotos energijos. Jie priklauso nuo kelių veiksnių. Jie apima:
Galios nuostoliai transformatoriuose yra kintamos vertės. Jį veikia grandinėse srovės kvadratas.
Skaičiavimo būdas
Nuostoliai transformatoriuose gali būti skaičiuojami pagal tam tikrą metodą. Norėdami tai padaryti, turėsite gauti keletą pradinių transformatoriaus charakteristikų. Žemiau pateikta technika taikoma dviejų apvijų veislėms. Norėdami atlikti matavimus, turėsite gauti šiuos duomenis:
- Nominali sistemos galia (NM).
- Nuostoliai nustatyti tuščiąja eiga (XX) ir vardine apkrova.
- Trumpojo jungimo praradimas (PKZ).
- Tam tikrą laiką sunaudotas energijos kiekis (PE).
- Bendras dirbtų valandų skaičius per mėnesį (ketvirtį) (OCH).
- Išdirbtų valandų skaičius esant nominalios apkrovos lygiui (LF).
Gavę šiuos duomenis, išmatuokite galios koeficientą (kampas cos φ). Jei sistemoje nėra reaktyviosios galios matuoklio, atsižvelgiama į jo kompensaciją tg φ. Tam išmatuojamas dielektrinių nuostolių tangentas. Ši vertė konvertuojama į galios koeficientą.
Skaičiavimo formulė
Pateiktoje metodikoje apkrovos koeficientas bus nustatomas pagal šią formulę:
K \u003d Ea / NM * OCH * cos φ, kur Ea yra aktyvios elektros kiekis.
Kokie nuostoliai susidaro transformatoriuje apkrovos laikotarpiu, galima apskaičiuoti pagal nustatytą metodiką. Tam taikoma formulė:
P \u003d XX * OCH * PKZ * K² * LF.
Trijų apvijų transformatorių skaičiavimas
Aukščiau pateikta metodika naudojama dviejų apvijų transformatorių veikimui įvertinti. Įrangoje su trimis grandinėmis būtina atsižvelgti į daugybę duomenų. Juos gamintojas nurodo pase.
Skaičiavimas apima kiekvienos grandinės vardinę galią, taip pat trumpojo jungimo nuostolius. Tokiu atveju apskaičiavimas atliekamas pagal šią formulę:
E \u003d ESN + ENN, kur E yra tikrasis elektros energijos kiekis, praėjęs per visas grandines; ESS - vidutinės įtampos grandinės elektros galia; ENN – žemos įtampos elektra.
Skaičiavimo pavyzdys
Kad būtų lengviau suprasti pateiktą metodiką, turėtumėte apsvarstyti skaičiavimą konkretus pavyzdys. Pavyzdžiui, reikia nustatyti energijos suvartojimo padidėjimą 630 kVA galios transformatoriuje. Pradinius duomenis lengviau pateikti lentelės pavidalu.
| Paskyrimas | Iššifravimas | Reikšmė |
|---|---|---|
| HH | Nominali įtampa, kV | 6 |
| Ea | Aktyvioji elektros energijos suvartojimas per mėnesį, kWh | 37106 |
| NM | Nominali galia, kVA | 630 |
| PKZ | Transformatoriaus trumpojo jungimo nuostoliai, kW | 7,6 |
| XX | Tuščiosios eigos nuostoliai, kW | 1,31 |
| OC | Dirbtų valandų skaičius esant apkrovai, val | 720 |
| cos phi | Galios koeficientas | 0,9 |
Remiantis gautais duomenimis, galima atlikti skaičiavimus. Matavimo rezultatas bus toks:
P = 0,38 kWh
Nuostolių procentas yra 0,001. Bendras jų skaičius – 0,492 proc.
Efektyvumo matavimas
Skaičiuojant nuostolius, nustatomas ir rodiklis naudingas veiksmas. Tai rodo aktyvaus tipo galios santykį įėjime ir išėjime. Šis rodiklis uždarai sistemai apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Efektyvumas = M1 / M2, kur M1 ir M2 yra transformatoriaus aktyvioji galia, nustatyta išmatuojant įvesties ir išvesties grandinę.
Išėjimo skaičius apskaičiuojamas padauginus įrenginio vardinę galią iš galios koeficiento (kampo j kosinuso kvadratu). Į tai atsižvelgiama aukščiau pateiktoje formulėje.
630 kVA, 1000 kVA transformatoriuose ir kituose galinguose įrenginiuose indikatorius gali būti 0,98 ar net 0,99. Tai rodo įrenginio efektyvumą. Kuo didesnis efektyvumas, tuo ekonomiškiau sunaudojama elektros energija. Tokiu atveju elektros kaina eksploatuojant įrangą bus minimali.
Įvertinus transformatoriaus, trumpojo jungimo ir tuščiosios eigos galios nuostolių apskaičiavimo metodiką, galima nustatyti įrangos efektyvumą, taip pat ir efektyvumą. Skaičiavimo metodas apima specialų skaičiuotuvą arba skaičiavimus specialioje kompiuterinėje programoje.
Elektros energijos perdavimo procesas mūsų jau seniai nestebina. Elektra taip tvirtai įsitvirtino mūsų gyvenime, kad daugumai iš mūsų beveik neįmanoma įsivaizduoti situacijos, kai jos nėra. Per pastaruosius dešimtmečius buvo nutiesta milijonai kilometrų laidų. Jų paleidimo ir eksploatavimo kaina siekia trilijonus rublių. Bet kam kurti prailgintas perdavimo linijas, kai kiekvienam vartotojui galima įrengti generatorių? Ar yra ryšys tarp perdavimo linijos ilgio ir perduodamos elektros kokybės? Pabandysiu atsakyti į šiuos ir kitus klausimus.
Laidai ir generatoriai
Paskirstytos gamybos šalininkai mano, kad energijos ateitis slypi kiekvienam vartotojui naudojant mažus generuojančius įrenginius. Galite pamanyti, kad mums taip gerai pažįstamos perdavimo linijos atramos išgyvena paskutines dienas. Stengsiuosi stoti už elektros linijų „seneles“ ir pasvarstyti, kokius privalumus energetikos sistema gauna tiesiant ilgas perdavimo linijas.
Pirma, elektros energijos transportavimas tiesiogiai konkuruoja su kuro transportavimu geležinkelis, naftos ir dujotiekiai. Dėl jų atokumo ar nebuvimo elektros linijų tiesimas yra vienintelis optimalus sprendimas maitinimo tiekimui.
Antra, pateikiama elektrotechnikoje atidus dėmesys galios rezervavimas. Pagal elektros sistemų projektavimo taisykles rezervas turi užtikrinti elektros sistemos veikimą dingus kuriam nors jos elementui. Dabar šis principas vadinamas „N-1“. Dviejų izoliuotų sistemų bendras rezervas bus didesnis nei prijungtų sistemų, o mažesnis rezervas yra mažiau pinigų, išleistų brangiai elektros įrangai.
Trečia, sutaupoma geriau valdant energijos išteklius. Atominės elektrinės, hidroelektrinės (išskyrus mažą generaciją) dėl akivaizdžių priežasčių dažnai yra nutolusios nuo didieji miestai ir gyvenvietės. Be elektros perdavimo linijų „taikus atomas“ ir hidroelektrinė nebūtų panaudota pagal paskirtį. Plati maitinimo sistema taip pat leidžia optimizuoti kitų tipų elektrinių apkrovą. Optimizavimo raktas yra atsisiuntimo eilės valdymas. Pirmiausia apkraunamos elektrinės, kurių kiekviena kWh pagaminama pigiau, vėliau – brangesnės. Nepamirškite apie laiko juostas! Kai energijos suvartojimas didžiausias Maskvoje, Jakutske šis skaičius nėra didelis. Tiekdami pigią elektrą į skirtingas laiko juostas, stabilizuojame generatorių apkrovą ir sumažiname elektros gamybos sąnaudas.
Nepamirškite apie galutinį vartotoją – kuo daugiau turėsime galimybių jam tiekti elektros energiją iš įvairių šaltinių, tuo mažiau tikėtina kad kada nors nutrūks jo energijos tiekimas.
Plataus elektros tinklo kūrimo trūkumai yra šie: sudėtingas dispečerinis valdymas, sudėtinga automatinio valdymo ir veikimo užduotis relės apsauga, atsiranda poreikis papildomai kontroliuoti ir reguliuoti perduodamos galios dažnį.
Tačiau šių trūkumų negalima kompensuoti teigiamas poveikis sukurti plačią energetikos sistemą. Plėtra modernios sistemos avarinis valdymas ir kompiuterinės technologijos palaipsniui supaprastina dispečerinės kontrolės procesą ir didina elektros tinklų patikimumą.
Pastovi ar kintama?
Yra du pagrindiniai elektros perdavimo būdai – kintamosios arba nuolatinės srovės naudojimas. Nesileidžiant į detales, pastebime, kad trumpiems atstumams daug efektyviau naudoti kintamąją srovę. Tačiau perduodant elektrą didesniu nei 300 km atstumu, kintamosios srovės naudojimo praktiškumas nebėra toks akivaizdus.
Tai visų pirma lemia perduodamos elektromagnetinės bangos bangos charakteristikos. Esant 50 Hz dažniui, bangos ilgis yra maždaug 6000 km. Pasirodo, priklausomai nuo perdavimo linijos ilgio, yra fiziniai perduodamos galios apribojimai. Didžiausia galia gali būti perduodama, kai perdavimo linijos ilgis yra maždaug 3000 km, o tai yra pusė perduodamos bangos ilgio. Beje, toks pat energijos kiekis perduodamas 10 kartų mažesnio ilgio elektros linijomis. Naudojant kitus linijų dydžius, galios kiekis gali siekti tik pusę šios vertės.
1968 metais SSRS buvo atliktas unikalus ir kol kas vienintelis pasaulyje eksperimentas, perdavęs galią 2858 km atstumu. Buvo surinkta dirbtinė perdavimo schema, apimanti atkarpas Volgogradas-Maskva-Kuibyševas (dabar Samara)-Čeliabinskas-Sverdlovskas (dabar Jekaterinburgas), esant 500 kV įtampai. Teoriniai ilgų linijų tyrimai buvo patvirtinti eksperimentiškai.
Tarp rekordininkų pagal ilgį galima išskirti Kinijoje nutiestą elektros perdavimo liniją 2200 km atstumu nuo rytinės Hami provincijos iki Džengdžou miesto (Henano provincijos sostinė). Atkreiptinas dėmesys, kad pilnas jo paleidimas numatytas 2014 m.
Taip pat nepamirškite apie linijų įtampą. Nuo mokyklos laikų esame susipažinę su Džaulio-Lenco įstatymu P=I? R, kuris postuluoja, kad elektros energijos nuostoliai priklauso nuo elektros srovės laido vertės ir nuo medžiagos, iš kurios jis pagamintas. Elektros linijomis perduodama galia yra srovės ir įtampos sandauga. Kuo didesnė įtampa, tuo mažesnė srovė laide ir tuo mažesnis elektros nuostolių lygis perdavimo metu. Iš čia ir pasekmė: jei norime elektrą perduoti dideliais atstumais, būtina pasirinkti kuo didesnę įtampą.
Naudojant kintamąją srovę išplėstose perdavimo linijose, iškyla nemažai technologinių problemų. pagrindinė problema susiję su elektros linijų reaktyviaisiais parametrais. Talpinė ir indukcinė laidų varža daro didelę įtaką įtampos ir galios nuostoliams perdavimo metu, tampa būtina palaikyti reikiamą įtampos lygį ir kompensuoti reaktyvųjį komponentą, o tai žymiai padidina vielos kilometro klojimo išlaidas. Aukšta įtampa verčia naudoti daugiau izoliacijos girliandų, taip pat apriboja laido skerspjūvį. Visi kartu padidina bendrą visos konstrukcijos svorį ir reikalauja naudoti stabilesnius ir sudėtingesnius jėgos perdavimo bokštus.
Šių problemų galima išvengti naudojant nuolatinės srovės linijas. Nuolatinės srovės linijose naudojami laidai yra pigesni ir ilgiau tarnauja, nes izoliacijoje nėra dalinių iškrovų. Reaktyviosios perdavimo parametrai neturi didelės įtakos nuostoliams. Veiksmingiausia generatorių energiją perduoti nuolatinės srovės linijomis, nes galima pasirinkti optimalų generatoriaus rotoriaus sukimosi greitį, kuris padidina jo naudojimo efektyvumą. DC linijų naudojimo trūkumai yra auksta kaina lygintuvai, inverteriai ir įvairūs filtrai, kompensuojantys neišvengiamą aukštesnę harmoniką konvertuojant kintamą į nuolatinę srovę.
Tačiau kuo didesnis elektros linijos ilgis, tuo efektyviau naudoti nuolatinės srovės linijas. Egzistuoja tam tikras kritinis perdavimo linijos ilgis, kuris leidžia įvertinti galimybę naudoti nuolatinę srovę, kai visi kiti dalykai yra vienodi. Pasak amerikiečių mokslininkų, kabelių linijoms efektas pastebimas, kai ilgis yra didesnis nei 80 km, tačiau ši vertė nuolat mažėja tobulėjant technologijoms ir mažėjant reikalingų komponentų kainai.
Ilgiausia nuolatinės srovės linija pasaulyje vėl yra Kinijoje. Ji jungia Xiangjiaba užtvanką su Šanchajumi. Jo ilgis yra beveik 2000 km, esant 800 kV įtampai. Gana daug nuolatinės srovės linijų yra Europoje. Rusijoje atskirai galima išskirti Vyborgo nuolatinės srovės jungtį, jungiančią Rusiją ir Suomiją, ir Volgogrado-Donbaso aukštos įtampos nuolatinės srovės liniją, kurios ilgis siekia beveik 500 km ir įtampa 400 kV.
šalti laidai
Iš esmės naujas požiūris elektros energijos perdavimui atveria superlaidumo fenomeną. Prisiminkite, kad elektros energijos nuostoliai laide priklauso ne tik nuo įtampos, bet ir nuo laido medžiagos. Superlaidžios medžiagos turi beveik nulinę varžą, kuri teoriškai leidžia be nuostolių perduoti elektros energiją dideliais atstumais. Šios technologijos naudojimo trūkumas yra nuolatinio linijos aušinimo poreikis, o tai kartais lemia tai, kad aušinimo sistemos kaina žymiai viršija elektros energijos nuostolius naudojant įprastą ne superlaidžią medžiagą. Įprastą tokios elektros perdavimo linijos konstrukciją sudaro kelios grandinės: viela, kuri yra įdėta į korpusą su skystu heliu, apjuosiant jas korpusu, pagamintu iš skystas azotas ir mažiau egzotiškos šilumos izoliacijos išorėje. Tokių linijų projektavimas atliekamas kasdien, tačiau tai ne visada įgyvendinama praktiškai. Sėkmingiausiu projektu galima laikyti „American Superconductor“ Niujorke nutiestą liniją, o ambicingiausiu – apie 3000 km ilgio perdavimo linija Korėjoje.
Atsisveikink laidai!
Idėjos elektros energijos perdavimui laidų visai nenaudoti kilo jau seniai. Ar jie negali įkvėpti eksperimentams, kuriuos Nikola Tesla atliko XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje? Pasak jo amžininkų, 1899 metais Kolorado Springse Tesla sugebėjo priversti du šimtus lempučių užsidegti nenaudodama jokių laidų. Deja, įrašų apie jo darbą beveik nėra ir kartoti panašios sėkmės galėjo tik po šimto metų. WiTricity technologija, sukurta MIT profesoriaus Marin Soljacic, leidžia perduoti elektros energiją nenaudojant laidų. Idėja yra sinchronizuoti generatorių ir imtuvą. Pasiekus rezonansą, sužadintas kintamasis magnetinis laukas imtuve esančio emiterio paverčiamas elektros srove. 2007 metais sėkmingai atliktas tokio elektros perdavimo kelių metrų atstumu eksperimentas.
Deja, dabartinis technologijų išsivystymo lygis neleidžia efektyviai panaudoti superlaidžių medžiagų ir belaidžio elektros energijos perdavimo technologijos. Įprastos formos elektros perdavimo linijos dar ilgai puoš miestų laukus ir pakraščius, bet net ir teisingas naudojimas leidžia atnešti didelę naudą viso pasaulio energetikos sektoriaus plėtrai.
Žmogaus energijos praradimas ir jos kaupimasis yra nuolatinis procesas. O tu, mielas skaitytojau, turi mokėti išlaikyti savo vidinės energijos balansą ir tinkamai ja disponuoti. Kodėl mums reikia energijos, rašiau straipsnyje
Galime nuolat didinti savo energiją Skirtingi keliai. O būdų yra nemažai. Bet jei užpildysite indą vandeniu, kuriame yra skylių, tada šis indas niekada nebus užpildytas, nes. iš šių skylių nuolat tekės vanduo.
Taip yra ir su mūsų energija. Kol nesuprasime ir nežinome, iš kur kyla nuotėkis, negalėsime padidinti savo energijos lygio.
Stebėdamas ir suvokdamas savo jėgų panaudojimą ar jų švaistymą, išmoksti pagauti energijos nutekėjimą ir juos sustabdyti.
Taigi, kaip prarandama žmogaus energija:
- Pavydas, pavydas, piktumas, susierzinimas, neapykanta ir pyktis,
- Individualios sąmonės pakeitimas visuomene
- Baimė vengti to, ko nenori
- Neigiamos informacijos peržiūra
- Kaltės jausmas ir gailėjimasis dėl to, kas buvo padaryta
- Nerimas ir rūpesčiai dėl pinigų
- Bandymas būti priimtas visuomenėje arba per didelis noras įtikti
- Melas ir bandymai šį melą nuslėpti
- Narkotikai, alkoholis
- Ligos
- Nuolatinis praeities įvykių pergyvenimas
1. Didžiausias tavo energijos valgytojas esi tu pats.
Tai ginčai su savimi dėl to, kas įmanoma, o kas ne, nuolatinės abejonės, jūsų reakcija į tai, ką pasakys kiti, ir daug daugiau ...
Nustokite terorizuoti save! Tiesiog darykite tai, kas jums atrodo teisinga ir svarbu. 
Balsai jūsų viduje pamažu nurims, nusiramins ir kritikai iš išorės. Jūs nebebūsite nuo jų priklausomi. Juk gyvenimas priklauso nuo tavęs.
Sėkmė gyvenime yra jūsų rezultatas, kurį gaunate, o jūsų klaidos taip pat yra jūsų rezultatas. Niekada nepasieksite rezultato, jei nesistengsite. Ir gyvenimo pabaigoje kaltinsi visus patarėjus, visus gero linkėjimus, išskyrus save, jei neišmoksi pasirinkti savo sprendimų. Nuo šiol jūs pasirenkate savo kelią.
Parašykite savo nepriklausomybės konstituciją ir laikykitės jos. Atlikite nestandartinius veiksmus, net jei jie kažkam atrodo beprotiški, tačiau leiskite sau būti tuo, kas esate iš tikrųjų ir neatsigręždami atgal, išlaikant savo sąžiningumą.
Man labai patinka ši išraiška:
Šok taip, lyg niekas tavęs nematytų, dainuok taip, kaip niekas tavęs negirdėtų, mylėk taip, kaip niekas tavęs nebūtų įskaudinęs, gyvenk kaip dangus žemėje!
2. Išmeskite „dėmesio židinius“.
Jei žmogus nežino, kaip valdyti savo dėmesį, tai sukelia energijos praradimą. Kokie yra židiniai?
Tai viskas, kas neleidžia atsipalaiduoti ar susikaupti.
Kas tai galėtų būti? Pavyzdžiui, jie pastatė automobilį tokioje vietoje, kur galite gauti baudą. Nuolat apie tai galvosite ir negalėsite susikaupti ties kažkuo labai svarbaus. Arba išvykdami atostogauti – uždarykite bendruosius čiaupus vandeniu.
Perduokite bet kokių veiksmų kontrolę tam, kuris tai gali padaryti, ir jums nereikės nuolat kažko prisiminti ir laikyti savo galvoje. Išsiugdykite savyje įprotį organizuoti reikalus su minimaliu „dėmesio židiniu“ ir dėl energijos perskirstymo galėsite nuveikti daug daugiau dalykų.
Arba, pavyzdžiui, jei per daug dėmesio skiriate tam, kas jus pykdo, erzina. Pavyzdžiui, ką nors aptariant, vėl ir vėl visa tai šlifuojant, labai stipriai prarandama energija, nes. Sutelki į tai savo dėmesį ir pyksti. Jūs išliejate savo emocinę energiją. Vietoj to, jie galėtų būti nukreipti į svarbesnių užduočių sprendimą.
Konfucijus apie tai pasakė taip:
Baisu ne tai, kad buvai apgautas, apvogtas ar apšmeižtas, o tai, kad nuolat apie tai galvoji ir prisimeni.
Energija yra ta vieta, kur mūsų dėmesys.
Mes blogai valdome savo dėmesį. Smegenys nuolat gauna daugybę naudingos ar nenaudingos informacijos, o mus nuolat kažkas blaško. Mūsų dėmesys klaidžioja be vargo. O susikaupti labai sunku.
3.Bendravimas su neigiami žmonės
Pakeiskite savo aplinką. Ieškokite teigiamų ir sėkmingų žmonių, kurie jus palaiko ir su jais bendrauja. Apribokite bendravimą su negatyviais žmonėmis, nustokite kalbėti apie „viskas blogai“ ir „niekas neišeis“. Tai didelis energijos nutekėjimas. Stenkitės mąstyti pozityviai. Kiekvienoje situacijoje visada yra kažkas gero, tik reikia tai rasti.
Su kuo bendrauji, atspindi tai, kas tu iš tikrųjų esi.
Išmokti tikėti tuo, kas, jūsų manymu, yra teisinga, ir neabejoti savo keliu yra pirmas žingsnis siekiant išlaisvinti savo vidinį energijos uraganą.
4. Perfekcionizmas
Tai pervertintas savęs ir kitų matas. Negaiškite per daug laiko beprasmėms smulkmenoms.
Perfekcionizmas apima:
- per daug aukšti standartai(sumažėja pasitenkinimas savo veiklos rezultatais);
-koncentravimasis į klaidas ir kilpą, kuri trukdo tolesnei pažangai;
-abejonės dėl veiklos atlikimo kokybės;
- jautrumas dideliems lūkesčiams;
- jautrumas kritikai;
-savęs ir kitų vertinimo disbalansas.
Perfekcionizmas trukdo siekti rezultatų. Dėl noro viską daryti pačiam geriausias būdas, daug talentingų ir protingi žmonės stengiasi viską padaryti tobulai ir nieko gyvenime nepasiekia.
Dėl perfekcionizmo stipriai prarandama žmogaus energija. Negalime sau leisti sulėtinti tempo dėl įpročio viską tobulinti, nes tobulumas yra subjektyvus dalykas ir tam skirti daug laiko bet kuriuo atveju nėra protinga.
5. Pyktis
Nustokite skirti savo dėmesį, pinigus, laiką visiems į dešinę ir į kairę. Neleiskite mums sėsti ant jūsų sprando, pateisindami tai gailesčiu ir jums primestomis moralinėmis vertybėmis.
Pykčio nereikia išlieti.
Pyktis yra aiškus rodiklis, kada jūsų pasąmonė jums signalizuoja, kad darote ne tai, ko norite. Ir pagal šį signalą galite priimti sprendimą: atiduoti šio pykčio energiją toliau nieko nedaryti arba priimti sprendimą ir pradėti daryti. Kartais tenka pykti ant savęs. Tai yra energijos padidėjimo, bet veiksmų šaltinis. Tik nenaudokite pykčio, kad apkaltintumėte save ir kitus visomis mirtinomis nuodėmėmis ir savo nesėkmėmis.
6. Pasipiktinimas ir nepasitenkinimas.
Kartą buvau to išmokytas svarbi technika. Tiesa, tuomet neįtariau, kad tai vienas iš energijos nutekėjimo išvengimo būdų. Nekaupkite nuoskaudų, net jei jums atrodo, kad jie smulkūs ar nereikšmingi, visada reikškite ir aptarkite. Padėkite korteles ant stalo. At skirtingi žmonės emocinis suvokimas gali būti kitoks. O kas vienam atrodo nesąmonė, kitam gali atrodyti 
labai svarbus. Arba atvirkščiai.
Nuo tada tai laikau bendravimo su žmonėmis taisykle. Dėl šios taisyklės tokie pojūčiai kaip akmuo ant širdies ar kirminas, kuris ryja nutriją, šiandien man beveik nežinomi. Tačiau tai yra didžiuliai energijos švaistikliai.
Išvalykite santykius. Jei seniai norėjote kam nors ką nors pasakyti, aptarkite tai. Tai pagerina ryšį, palengvina bendravimą ir nuima iš širdies krūvą plytų. Taip pat yra išeičių iš situacijos bendrai suprasti ir išspręsti problemą.
7. Išmokite atleisti ir prašyti atleidimo.
Taigi jūs užblokuosite galingiausią savo energijos nutekėjimo kanalą.
Pajusite tokį palengvėjimą, lyg nuo pečių būtų numestas sunkus krepšys!
Taigi, pateikiau pagrindinių energijos nutekėjimo pavyzdžių.
Apibendrinant, kaip galite išvengti žmogaus energijos praradimo:
Prieš kaupdami energiją, išmokite efektyviai valdyti tai, ką turite. Pašalinkite trukdžius, užkimškite nesandarumus, išvalykite kamščius. Pradėkite įvaldyti energijos valdymą nuo savo, taip sakant, „energijos intensyvumo“ prevencijos. Didelis darbas, bet naudingas. Net ir mažos sėkmės kelyje iš karto sugrįš jums šimteriopai.
P.S. Galbūt žinote, kaip kitaip prarandama žmogaus energija, džiaugiuosi už jūsų pastabas ir papildymus. Ir nepamirškite paspausti socialinių mygtukų. Tinklai, jei manote, kad šis straipsnis naudingas jūsų draugams.
